Видикон: передающая трубка камеры

Мысленно разберите всю трубку на четыре части, от передней части к задней. THE FACEPLATE — это стекло с прозрачным проводящим покрытием на внутренней поверхности — оксид олова, тот же материал, что находится на внутренней стороне обогревателя витрины магазина и на LCD стекле later in this batch. Его называют сигнальной пластиной, и это выходной вывод трубки. Она прозрачна, чтобы свет проходил через неё, и проводяща, чтобы заряд можно было снимать с неё. THE TARGET — это слой фотопроводника, напылённый на сигнальную пластину, толщиной в несколько микрометров. В оригинальном видиконе это был трисульфид сурьмы. Это полупроводник с шириной запрещённой зоны около 1,7 эВ, что обеспечивает его отклик во всём видимом спектре, а в темноте он является очень хорошим изолятором. THE SCANNED FACE — это задняя сторона мишени, и на ней ничего нет. Это голый фотопроводник, обращённый в вакуум. THE GUN находится на дальнем конце, с отклоняющей катушкой и фокусирующей катушкой вокруг трубки, точно так же, как в чертеже электронно-лучевой трубки, на который эта ссылается. NOW THE MECHANISM, и стоит идти медленно, потому что это не то, что обычно предполагают. Мишень является конденсатором. Сигнальная пластина — одна обкладка; свободная задняя поверхность — другая; фотопроводник является диэлектриком между ними, толщиной в несколько микрометров, что делает ёмкость на единицу площади большой. START WITH THE BEAM, только что просканировав пятно. Луч является источником электронов при практически нулевом напряжении, поэтому он заряжает этот участок задней поверхности до потенциала катода и затем останавливается — он не может сделать его более отрицательным, чем его собственный источник. Сигнальная пластина удерживается примерно на +30 В. Таким образом, каждый участок мишени теперь представляет собой небольшой заряженный конденсатор с напряжением около 30 В на его нескольких микрометрах. NOW LEAVE ЭТО в течение одного времени кадра, одной сороковой секунды в системе 25 Гц. ПРИ THE DARK фотопроводник является изолятором, и заряд сохраняется. Участок всё ещё находится на потенциале катода, когда луч возвращается, поэтому лучу нечего делать и ток не течёт. Темнота равна отсутствию сигнала. ПРИ THE LIGHT фотопроводник проводит ток пропорционально освещённости, поэтому заряд утекает через него с задней поверхности на сигнальную пластину. Этот участок задней поверхности смещается в положительную сторону. Насколько сильно он смещается, зависит от того, сколько света упало на это место и как долго — это INTEGRATES. WHEN THE BEAM RETURNS он должен вернуть ровно тот заряд, который утёк, чтобы вернуть этот участок к потенциалу катода. Этот компенсирующий заряд, протекающий через сигнальную пластину во внешнюю цепь, и есть видеосигнал. Из этого сразу следуют три вывода, и каждый из них важен. ОН INTEGRATES, поэтому он намного чувствительнее устройства, которое лишь выборочно измеряет свет в момент прохождения луча. Всё время кадра является временем экспозиции. Это та же причина, по которой фотопластинка превосходит глаз в астрономии. THE SIGNAL ЯВЛЯЕТСЯ CURRENT INTO CAPACITOR, поэтому выходное сопротивление трубки высокое и неудобное, а предусилитель, который следует за ней, определяет уровень шума всей камеры. Предусилители для передающих трубок были искусством само по себе. AND THE BEAM RESETS КАК ОН READS. Отдельного стирания нет. Считывание и очистка являются одной и той же операцией, что элегантно, но также означает, что вы получаете ровно один взгляд на каждый кадр.