Вы можете сделать несколько очень больших CCD. В более старом пресс-релизе говорится о ПЗС-матрице, созданной для Военно-морской обсерватории США, с размерами 4 "× 4" и 10 560 пикселей × 10 560 пикселей. Это 111 мегапикселей на один датчик. Это вроде не мало.
(Сверху пресс-релиз)
Первое ограничение, которое имеет датчик, это то, что он должен быть одной пластиной из кремния, и это фиксированная цена. Вы можете создавать CCD, разработанные с использованием трехстороннего CCD (оставшийся край - это место, где вы можете считывать данные), например:
(Из http://loel.ucolick.org/manual/deimos_ccd/science/overview/EL3160.html )
Они часто используются в телескопах, чтобы получить большую область изображения только с меньшим увеличением цены. Обратите внимание , что существует проблема , что каждая из них должна CCD быть откалиброваны отдельно от других (не два датчика изображения не имеет точно такой же ответ) - это значительный интерес для научных целей ( информация калибровки для одного такого массива CCD ).
Мозаика CCD может быть значительно увеличена. PanSTARRS имеет сенсорный массив на 1.4 гигапикселя, который состоит из массива ПЗС размером 600 × 600 пикселей:
Выше массив ПЗС размером 8 × 8 - каждый довольно маленький. Это тогда является частью большего массива из 8 × 8 этих сегментов, что дает общий массив датчиков 64 × 64. Это было сделано из-за экономии средств, скорости (быстрее считывать четыре тысячи ПЗС с разрешением 600 × 600 пикселей, чем считывать одну большую ПЗС-матрицу), изоляции насыщенных пикселей и более легкой замены в случае дефектов.
LSST использует более традиционные три края CCDs , чтобы достичь своей цели 3.2 гигапикселя. Каждый сегмент имеет матрицу 8 × 2 с датчиками 500 × 200 пикселей. Все те же факторы, упомянутые для PanSTARR, также присутствуют здесь. Ожидается, что для считывания 3,2 миллиарда пикселей потребуется 2 секунды (что на самом деле довольно быстро). Переход к меньшему количеству больших ПЗС означает, что он медленнее, а не быстрее.
Таким образом, хотя в совокупности можно использовать несколько датчиков, они по-прежнему состоят из довольно небольших отдельных датчиков, а не из одного большого датчика (как это было сделано с 4 × 4-дюймовым датчиком USNO). В некоторых случаях ПЗС-матрицы намного меньше чем даже те, которые используются в точке и снимать камеры.
Вернитесь к первому изображению датчика 4 × 4 ", а затем рассмотрите размер обычных датчиков:
Здесь есть дополнительная информация для рассмотрения. Существует максимальный выход из того, сколько вы можете положить на вафлю (вы просто не можете уместить больше) и отходы. Чтобы сделать этот датчик 4 "× 4", им нужен был чрезвычайновысококачественная пластина из кремния. На обычном полном кадре есть недостатки в кристалле, независимо от того, сколько датчиков вы положили на пластину. С 8-дюймовой кремниевой пластиной (того же размера, что и верхняя - обратите внимание, что половина диаметра находится на «краю»), по всей пластине разбросаны дефекты. Чем меньше датчиков на пластине, тем выше вероятность того, что из-за дефекта датчика он будет непригодным для использования (36% отходов на полноразмерной пластине датчика по сравнению с 12,6% отходов на датчике 13,2 мм × 8,8 мм). Это одна из причин, по которой часто проводятся дополнительные исследования по увеличению плотность чипа, а не его увеличение (и у этого исследования плотности есть и другие приложения, такие как ускорение работы процессоров).
С датчиком, предназначенным для рамы 60 мм × 60 мм, на пластину можно установить только около 8 датчиков, и отходы растут. Вы можете увидеть эффект масштаба на работе там.
Учтите, что 15 или 16 рабочих датчиков от полнокадровой пластины стоят столько же, что и 213 или около того меньших датчиков ... и стоят соответственно. На следующем изображении показана проблема с дефектами, расположенными в тех же местах на пластине для штампов разных размеров.
(Из http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wafer_die%27s_yield_model_(10-20-40mm)_-_Version_2_-_EN.png )
Если вы хотите отойти от «изображения за один раз», вы можете получить один массив (ну, три - один для каждого цвета) датчиков, которые перемещаются по изображению. Они часто встречаются как сканирующие задники для широкоформатных камер. Здесь проблема заключается в точности оборудования, а не в размере датчика (память, хранение данных, быстрый ввод / вывод становятся значительными). Есть некоторые камеры, которые имеют это как единое целое, например, Seitz 6x17 digital .
Дальнейшее чтение: