A digital camera's sensor is a silicon chip covered with millions of tiny light-sensitive squares called pixels. Light falling on each pixel frees a little electric charge: the brighter the light, the more charge. The camera measures every pixel's charge and turns the pattern into an image.
Nobel Prize
The story behind the card
The key invention was the charge-coupled device, or CCD, created in 1969 by Willard Boyle and George Smith at Bell Labs. It passed each pixel's charge across the chip, step by step, to be measured at the edge. CCDs transformed astronomy, and Boyle and Smith shared the 2009 Nobel Prize in Physics with Charles Kao. Most cameras and phones now use CMOS sensors, built with the same technology as computer chips and developed in the early 1990s, including at NASA's Jet Propulsion Laboratory; they read each pixel where it sits and use less power. Pixels cannot tell colours apart, so tiny red, green and blue filters sit on top in a pattern devised by Bryce Bayer at Kodak in 1976, with twice as many green ones to match the human eye. The idea behind it goes back to Einstein's 1905 explanation of how light frees electric charge.
Türkçe oku
Dijital fotoğraf makinesinin sensörü bir silisyum çiptir ve yüzeyi, piksel denen milyonlarca ışığa duyarlı küçük kareyle kaplıdır. Her piksele düşen ışık biraz elektrik yükü açığa çıkarır; ışık ne kadar parlaksa yük o kadar fazladır. Makine her pikseldeki yükü ölçer ve bu deseni görüntüye çevirir.
Bu alandaki kilit buluş, kısaca CCD denen yük bağlaşımlı aygıttı; Willard Boyle ile George Smith onu 1969'da ABD'deki Bell Laboratuvarları'nda icat etti. CCD her pikseldeki yükü çipin üzerinde adım adım kenara taşıyıp orada ölçüyordu. Bu aygıt astronomide devrim yarattı; Boyle ile Smith, 2009 Nobel Fizik Ödülü'nü Charles Kao ile paylaştı. Bugün fotoğraf makinelerinin ve telefonların çoğunda CMOS sensörler kullanılır. Bilgisayar çipleriyle aynı teknolojiyle üretilen bu sensörler 1990'ların başında, NASA'nın Jet İtki Laboratuvarı gibi merkezlerde geliştirildi; her pikseli bulunduğu yerde okur ve daha az enerji harcarlar. Pikseller renkleri ayırt edemez; bu yüzden üzerlerine, Kodak'tan Bryce Bayer'in 1976'da tasarladığı düzende küçük kırmızı, yeşil ve mavi filtreler yerleştirilir. İnsan gözüne uyması için yeşil filtreler ötekilerin iki katıdır. Işığın bir maddeden elektrik yükü koparabildiği fikri ise Einstein'ın 1905'te fotoelektrik etkiyi açıklamasına dayanır.
