Матрица (в технике)
Ма́трица — твёрдое тело (как правило металлическое, чаще прямоугольной формы в виде пластины или бруска), содержащее: поверхность определённой формы, например, выдавленных пуансоном букв (литер); или пластина (фотосенсора) прямоугольной формы, полученная на базе полупроводникового материала , полимера кремния и других добавок методом: окисления, литографии, травления, легирования, химического парофазного осаждения и металлизации, отличающаяся наличием фотодиодов и пикселей, созданных на цельной керамической кремниевой подложке и предназначенная для сборки; или пластина с полированной тра́вленной поверхностью образца металла (чугуна) для микроструктурного анализа и др.
Применение матрицПравить
Матрицы применяются для:
- Микрострукторного анализа кристаллической решётки, например, чугуна при микроскопии;
- Специализированная аналоговая интегральная микросхема для сборки фотосенсора — твёрдая пластина прямоугольной формы из кремния, состоящая из элементов пикселей (фотодиодов) (матрица (фото))), которые получают на базе полупроводникового материала , полимера кремния и других добавок методом: окисления, литографии, травления, легирования, химического парофазного осаждения и металлизации, прмоугольных ячеек пикселей размерами сторон порядка до 9мкм и фотодиодов (не работающих пикселей);
- Металлические наборные литеры, изготовливаемые путем выдавливания пуансоном в мягком металле углубленного изображения буквы — матрицы (отсюда происхождения термина матрица ) и последующей отливки в нее типографского сплава. (Так первые опыты Книгопечатания были предприняты в 1041—48 китайцем Би Шэном. Возникновение Книгопечатание в Европе относят к 40-м гг. 15 в. и связывают с именем И. Гутенберга). Т.е термин матрица впервые появился в начале ХI века.[1]
Часто, например, понятие Матрица (фото) употребляется при освещении разделов — Фотосенсор в Википедии и др., что противоречит содержанию применяемых терминов в цифрографии. Матрица является как бы основным базовым элементом фотосенсора. Например, в автомобиле мотор (по аналогии — это матрица) — базовый элемент. Термин автомобиль по аналогии — это фотосенсор.
ИсторияПравить
Матрицы в фотографииПравить
Фотодиод и пикселПравить
Каждый пиксел трансформируемого изображения — объект, характеризуемый определённым цветом, градацией серого цвета и, возможно, прозрачностью. Один пиксел может хранить информацию только об одном цвете, который и ассоциируется с ним (в некоторых компьютерных системах цвет и пикселы представлены в виде двух раздельных объектов, например, в видео-системе ZX Spectrum).
Также работающий фотодиод или пиксел — это наименьшая единица растрового изображения, получаемого с помощью графических систем вывода информации (компьютерные мониторы, принтеры и т. д.). Разрешение такого устройства определяет количество пикселов выводимого изображения по горизонтали и по вертикали (например, режим VGA — 640×480).
Так как цифровая фотогрфия основана на применении фотосенсоров, состоящих из матрица (фото), где основным элементом является фотодиод или пиксел, то при попадании фотонов на пиксел, в нём генерируются носители заряда (электрон и дырка), которые изменяют напряжение. Создающиеся отдельные потенциалы (аналоговых сигналов) обрабатываются в АЦП — (в камерах с цифровой обработкой сигнала) и полученные данные, сохраняются и выводятся из камеры. Т.е. каждый пиксел (фотодтод) выполняет свои функции. При этом количество фотодиодов часто не совпадает с количеством пикселей. Если фотодиод материальная, постоянная единица матрицы (фото) — главного элемента фотосенсора, то пиксель — функциональная единица фотосенсора, а фотодиод — матрицы (фото). Например, в цифровых фотокамерах Sigma SD15 (матрица Фотосенсора Foveon X3-сенсор) состоит из фотодитодов, содержащих три пикселя RGB, расположенных в трех уровнях один под одним каждый, не накрытых светофильтрами и представляют собой ячейку фотосенсора. Можно сказать три пикселя объеденены в один Фотодиод. Откуда, фотсенсор по площади занимает в три раза меньше места и работает в режиме образования цветного изображения как цветная фотоплёнка , т.е. в аналоговом режиме. Кроме того она позволяет регулировку размера фотодиода (из 3-х пикселей). Так, из нескольких фотодиодов формируется один увеличенный фотодиод. Это регулирует количество работающих фотодиодов. С увеличеним размера фотодиода получаем возможеость увеличивать объем получаемой информации увеличенного фотоприёмника, что важно при работе в условиях низкой освещенности или при портретной съемке и др. В данном случае настроенный фотодатчик дает низкие шумы и хоршее качество получаемых изображений.[2]
В общем от количества пикселов у матриц с фильтром Байера (в инструкциях обычно в рекламных целях, например, фирма Sigma в фотокамере Sigma SD15 показывает общее количество пикселей = утроенному количеству фотодиодов, т.к. в Sigma SD15 в фотосенсорах Foveon X3-сенсор фотодиоды трёхуровневые и каждый уровень работает как один пиксел) зависит детальность изображения.
Однослойные матрицыПравить
Многослойные матрицыПравить
Многоцветные сборные видеоматрицы — 3CCD-матрицаПравить
Матрицы в линзах преломления рентгеновских лучейПравить
Единичные параболические короткофокусные кремниевые Х-линзыПравить
Единичные параболические короткофокусные линзы созданы из кремния методом глубокого фотоанодного травления. Параметры преломляющих поверхностей (профилей) линз являются параболоиды вращения. У них радиусы кривизны R=0,35мкм, апертура А=8мкм, оптическая ось перпендикулярна к поверхности образующей пластины. Линза представляет квадратную матрицу, где число элементов образует площадь, которая перекрывает сечение падающего пучка Х-лучей. Вычокая прозрачность, малое поглощение потока лучей делат эти линзы сходные, аналогичными с линзами видимого диапазона электромагнитных волн световых лучей.
Свойства созданных единичных линз было изучено и проверено на источнике излучения ESRF (Гренобль, Франция) в диапазоне энергий 17-30 кэВ. Изображение регистрировалось в цифровой камере высокого разрешения. Размер фокального пятна не превышал 0,7мкм.
Матрица линз — представляет совершенный двумерный оптический элемен, подтвердиший возможности совершенства фотонных кристаллов, например, кремниевых![4]
Полиграфические матрицыПравить
Матрица в полиграфии (в издательском деле) — вогнутая часть формы, в которой пластическое тело формуется давлением. В частности, медная пластинка с углублённым отпечатком, которая служит для получения типографского шрифта (например, букв) методом литья.
См. такжеПравить
СсылкиПравить
- ↑ http://www.oval.ru/enc/34462.html
- ↑ http://www.digitalvideo.ru/archiv/015/1501.htm
- ↑ file:///C:/Users/%D0%9C%D0%BE%D0%B8%D1%81%D0%B5%D0%B9/Downloads/r081c%20(1).pdf
- ↑ Старков В.В.и др.Поверхность. Рентген., синхротрон., нейтрон.исслед.(1)146(1999)
|
Это незавершённая статья. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. |