Staring array
একটি স্ট্যারিং অ্যারে, যা স্ট্যারিং-প্লেন অ্যারে বা ফোকাল-প্লেন অ্যারে (এফপিএ) নামেও পরিচিত, একটি লেন্সের ফোকাল প্লেনে হালকা-সংবেদনশীল পিক্সেলের একটি অ্যারে (সাধারণত আয়তক্ষেত্রাকার) নিয়ে গঠিত একটি চিত্র সেন্সর। এফ. পি. এ সাধারণত ইমেজিং উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা হয় (যেমন। ছবি তোলা বা ভিডিও চিত্রগ্রহণ), তবে স্পেকট্রোমেট্রি, এল. আই. ডি. এ. আর এবং ওয়েভ-ফ্রন্ট সেন্সিংয়ের মতো অ-ইমেজিং উদ্দেশ্যেও ব্যবহার করা যেতে পারে। বেতার জ্যোতির্বিদ্যায়, এফ. পি. এ একটি বেতার দূরবীনের কেন্দ্রবিন্দুতে থাকে। অপটিক্যাল এবং ইনফ্রারেড তরঙ্গদৈর্ঘ্যে, এটি বিভিন্ন ধরনের ইমেজিং ডিভাইসকে বোঝাতে পারে, তবে সাধারণ ব্যবহারে এটি দ্বি-মাত্রিক ডিভাইসগুলিকে বোঝায় যা ইনফ্রারেড বর্ণালীতে সংবেদনশীল। অন্যান্য বর্ণালীতে সংবেদনশীল যন্ত্রগুলিকে সাধারণত অন্যান্য শব্দ দ্বারা উল্লেখ করা হয়, যেমন সিসিডি (চার্জ-কাপল্ড ডিভাইস) এবং দৃশ্যমান বর্ণালীতে সিএমওএস ইমেজ সেন্সর। এফপিএগুলি নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যে ফোটন সনাক্ত করে এবং তারপরে প্রতিটি পিক্সেলে সনাক্ত করা ফোটনের সংখ্যার সাথে সম্পর্কিত একটি বৈদ্যুতিক চার্জ, ভোল্টেজ বা প্রতিরোধ তৈরি করে কাজ করে। এই চার্জ, ভোল্টেজ বা প্রতিরোধ তারপর পরিমাপ করা হয়, ডিজিটাইজ করা হয় এবং ফোটন নির্গত করে এমন বস্তু, দৃশ্য বা ঘটনার একটি চিত্র তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। ইনফ্রারেড এফপিএ-র প্রয়োগের মধ্যে রয়েছে ক্ষেপণাস্ত্র বা সম্পর্কিত অস্ত্র গাইডেন্স সেন্সর, ইনফ্রারেড জ্যোতির্বিজ্ঞান, উৎপাদন পরিদর্শন, অগ্নিনির্বাপণের জন্য তাপীয় ইমেজিং, মেডিকেল ইমেজিং এবং ইনফ্রারেড ফেনোমেনোলজি (যেমন দহন পর্যবেক্ষণ, অস্ত্রের প্রভাব, রকেট মোটর ইগনিশন এবং ইনফ্রারেড বর্ণালীতে আকর্ষণীয় অন্যান্য ঘটনা)। স্ক্যানিং অ্যারের সাথে তুলনা স্ট্যারিং অ্যারেগুলি স্ক্যানিং অ্যারে এবং টিডিআই (সময়-বিলম্ব সংহতকরণ) ইমেজারগুলির থেকে আলাদা যে তারা স্ক্যানিং ছাড়াই পছন্দসই ক্ষেত্রের দৃশ্য ধারণ করে। স্ক্যানিং অ্যারেগুলি রৈখিক অ্যারে (বা খুব সংকীর্ণ 2-ডি অ্যারে) থেকে তৈরি করা হয় যা সময়ের সাথে সাথে একটি 2-ডি চিত্র তৈরি করতে একটি ঘূর্ণায়মান বা দোলনশীল আয়না ব্যবহার করে পছন্দসই ক্ষেত্র জুড়ে রাস্টার করা হয়। একটি টিডিআই ইমেজার একটি স্ক্যানিং অ্যারের মতো একইভাবে কাজ করে তবে এটি ক্যামেরার গতির সাথে লম্বভাবে ছবি তোলে। একটি স্ট্যারিং অ্যারে একটি সাধারণ ক্যামেরায় ফিল্মের অনুরূপ; এটি সরাসরি চিত্র সমতলে লেন্স দ্বারা প্রক্ষিপ্ত একটি 2-ডি চিত্র ধারণ করে। একটি স্ক্যানিং অ্যারে একটি সংকীর্ণ ছিদ্রের মধ্য দিয়ে তোলা ফটোগুলির সাথে একটি 2ডি চিত্রকে একত্রিত করার অনুরূপ। একটি টিডিআই ইমেজার একটি চলন্ত গাড়ির পাশের জানালা দিয়ে একটি উল্লম্ব ছিদ্রের মধ্য দিয়ে দেখার এবং গাড়িটি প্রাকৃতিক দৃশ্য অতিক্রম করার সাথে সাথে একটি দীর্ঘ, অবিচ্ছিন্ন চিত্র তৈরির অনুরূপ। সরাসরি 2-ডি ইমেজিংয়ের জন্য পর্যাপ্ত আকার এবং মানের 2-ডি অ্যারে তৈরিতে ঐতিহাসিক সমস্যার কারণে স্ক্যানিং অ্যারেগুলি তৈরি এবং ব্যবহার করা হয়েছিল। আধুনিক এফ. পি. এ 2048 x 2048 পিক্সেল পর্যন্ত পাওয়া যায় এবং একাধিক নির্মাতাদের দ্বারা বড় আকারের উন্নয়ন করা হচ্ছে। 320 x 256 এবং 640 x 480 অ্যারে পাওয়া যায় এবং অ-সামরিক, অ-বৈজ্ঞানিক প্রয়োগের জন্যও সাশ্রয়ী। নির্মাণ এবং উপকরণ উচ্চ-মানের, উচ্চ-রেজোলিউশন এফপিএ তৈরিতে অসুবিধা ব্যবহৃত উপকরণ থেকে উদ্ভূত হয়। যেখানে সিসিডি এবং সিএমওএস ইমেজ সেন্সরের মতো দৃশ্যমান ইমেজারগুলি সিলিকন থেকে তৈরি করা হয়, পরিপক্ক এবং ভালভাবে বোঝা প্রক্রিয়া ব্যবহার করে, আইআর সেন্সরগুলি অবশ্যই অন্যান্য, আরও বহিরাগত উপকরণ থেকে তৈরি করা উচিত কারণ সিলিকন শুধুমাত্র দৃশ্যমান এবং নিকট-আইআর বর্ণালীতে সংবেদনশীল। আইআর ডিটেক্টর অ্যারেতে সাধারণত ব্যবহৃত ইনফ্রারেড-সংবেদনশীল উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছে পারদ ক্যাডমিয়াম টেলুরাইড (এইচজিসিডিটিই, "মেরক্যাড", বা "মেরক্যাডটেল"), ইন্ডিয়াম অ্যান্টিমোনাইড (আইএনএসবি, উচ্চারিত "ইনস-বি"), ইন্ডিয়াম গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (আইএনজিএএস, উচ্চারিত "ইন-গ্যাস"), এবং ভ্যানেডিয়াম (ভি) অক্সাইড (ভিওএক্স, উচ্চারিত "ভক্স")। বিভিন্ন ধরনের সীসা লবণও ব্যবহার করা যেতে পারে, কিন্তু বর্তমানে তা কম দেখা যায়। এই উপাদানগুলির কোনওটিই আধুনিক সিলিকন স্ফটিকের আকারের কাছাকাছি কোথাও স্ফটিক হিসাবে চাষ করা যায় না, এবং ফলস্বরূপ ওয়েফারগুলিতে সিলিকন প্রায় অভিন্নতা থাকে না। উপরন্তু, আইআর-সংবেদনশীল পিক্সেলের অ্যারে তৈরি করতে ব্যবহৃত উপকরণগুলি পরিমাপ বর্তনীতে প্রতিটি পিক্সেলের ফলস্বরূপ চার্জ, ভোল্টেজ বা প্রতিরোধের পরিবহনের জন্য প্রয়োজনীয় ইলেকট্রনিক্স তৈরি করতে ব্যবহার করা যাবে না। ফাংশনগুলির এই সেটটি মাল্টিপ্লেক্সার বা রিডআউট ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (আরওআইসি) নামে একটি চিপে প্রয়োগ করা হয় এবং সাধারণত স্ট্যান্ডার্ড সিএমওএস প্রক্রিয়া ব্যবহার করে সিলিকোনে তৈরি করা হয়। ডিটেক্টর অ্যারে তারপর সংকরণ করা হয় বা আরওআইসি-র সাথে আবদ্ধ করা হয়, সাধারণত ইন্ডিয়াম বাম্প-বন্ডিং ব্যবহার করে, এবং ফলস্বরূপ সমাবেশকে এফপিএ বলা হয়। কিছু উপকরণ (এবং তাদের থেকে তৈরি এফপিএ) শুধুমাত্র ক্রায়োজেনিক তাপমাত্রায় কাজ করে এবং অন্যগুলি (যেমন প্রতিরোধী নিরাকার সিলিকন (এ-সি) এবং ভিওএক্স মাইক্রোবোলোমিটার) শীতল তাপমাত্রায় কাজ করতে পারে। কিছু যন্ত্র শুধুমাত্র ক্রায়োজেনিকভাবে কাজ করার জন্য ব্যবহারিক কারণ অন্যথায় তাপীয় শব্দ সনাক্ত করা সংকেতকে জলমগ্ন করে দেবে। যন্ত্রগুলিকে বাষ্পীভূতভাবে শীতল করা যেতে পারে, সাধারণত তরল নাইট্রোজেন (এলএন2) বা তরল হিলিয়াম দ্বারা বা তাপ-বৈদ্যুতিক কুলার ব্যবহার করে। প্রায় সমস্ত আই. আর. এফ. পি. এ-র একটি অদ্ভুত দিক হল একটি প্রদত্ত যন্ত্রে পিক্সেলের বৈদ্যুতিক প্রতিক্রিয়া অভিন্ন নয়। একটি নিখুঁত যন্ত্রে প্রতিটি পিক্সেল একই বৈদ্যুতিক সংকেত প্রদান করবে যখন উপযুক্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একই সংখ্যক ফোটন দেওয়া হবে। বাস্তবে প্রায় সমস্ত এফপিএ-তে উল্লেখযোগ্য পিক্সেল-টু-পিক্সেল অফসেট এবং পিক্সেল-টু-পিক্সেল ফটো রেসপন্স নন-ইউনিফর্ম (পিআরএনইউ) উভয়ই রয়েছে। যখন আলোকিত করা হয় না, তখন প্রতিটি পিক্সেলের একটি ভিন্ন "শূন্য-সংকেত" স্তর থাকে এবং যখন আলোকিত করা হয় তখন সংকেতের ব-দ্বীপটিও ভিন্ন হয়। এই অসামঞ্জস্যতা ফলস্বরূপ চিত্রগুলিকে ব্যবহারের জন্য অবাস্তব করে তোলে যতক্ষণ না সেগুলি ফটো-প্রতিক্রিয়া স্বাভাবিক করার জন্য প্রক্রিয়া করা হয়। এই সংশোধন প্রক্রিয়ার জন্য পরিচিত বৈশিষ্ট্যগত তথ্যের একটি সেট প্রয়োজন, যা নিয়ন্ত্রিত পরিস্থিতিতে নির্দিষ্ট যন্ত্র থেকে সংগ্রহ করা হয়। তথ্য সংশোধন সফ্টওয়্যারে, ক্যামেরা ইলেকট্রনিক্সের ডিএসপি বা এফপিজিএতে বা এমনকি সবচেয়ে আধুনিক ডিভাইসে আরওআইসিতেও করা যেতে পারে। আইআর এফপিএ তৈরি ও ব্যবহারের সাথে জড়িত কম পরিমাণ, বিরল উপকরণ এবং জটিল প্রক্রিয়াগুলি তুলনামূলক আকার এবং রেজোলিউশনের দৃশ্যমান ইমেজারগুলির তুলনায় এগুলিকে অনেক বেশি ব্যয়বহুল করে তোলে। আধুনিক বায়ু-থেকে-বায়ু ক্ষেপণাস্ত্র এবং অ্যান্টি-ট্যাঙ্ক ক্ষেপণাস্ত্র যেমন এ. আই. এম-9এক্স সাইডউইন্ডার, এ. এস. আর. এ. এ. এম ক্রস টক পিক্সেলের আলোকসজ্জাকে বাধা দিতে পারে। অ্যাপ্লিকেশন 3ডি লিডার ইমেজিং ফোকাল প্লেন অ্যারে (এফপিএ) 3ডি লিডার ইমেজিংয়ের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে বলে জানা গেছে। উন্নতি 2003 সালে, একটি 32 x 32 পিক্সেল ব্রেডবোর্ড এফ. পি. এ-র মধ্যে ক্রস টক দমন করার ক্ষমতা সহ রিপোর্ট করা হয়েছিল। ইউ. এস. আর্মি রিসার্চ ল্যাবরেটরির গবেষকরা ব্রেডবোর্ডের লেজার রশ্মি পৃথক পৃথক পিক্সেলে সংগ্রহ ও নির্দেশ করার জন্য একটি কলিমেটর ব্যবহার করেছিলেন। যেহেতু কম মাত্রার ভোল্টেজ এখনও আলোকিত না হওয়া পিক্সেলে দেখা যায়, যা ইঙ্গিত করে যে ক্রসস্টক দ্বারা আলোকসজ্জা প্রতিরোধ করা হয়েছিল। এই ক্রস টক মাইক্রোস্ট্রিপ লাইনের মধ্যে এবং এফ. পি. এ-র অভ্যন্তরীণ কন্ডাক্টরগুলির মধ্যে ক্যাপ্যাসিটিভ কাপলিংয়ের জন্য দায়ী ছিল। ছোট ফোকাস দৈর্ঘ্যের জন্য ব্রেডবোর্ডে রিসিভার প্রতিস্থাপন করে, কলিমেটরের ফোকাস হ্রাস করা হয়েছিল এবং সংকেত স্বীকৃতির জন্য সিস্টেমের প্রান্তিক বৃদ্ধি করা হয়েছিল। এটি ক্রস টক বাতিল করে একটি আরও ভাল ভাবমূর্তিকে সহজতর করেছে। আরেকটি পদ্ধতি ছিল এফ. পি. এ-তে একটি সমতল পাতলা স্তরের ঝিল্লি (প্রায় 800 অ্যাংস্ট্রম পুরু) যোগ করা। এটি এফ. পি. এ ইমেজিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে পিক্সেল-টু-পিক্সেল ক্রস টককে বাদ দেওয়ার জন্য রিপোর্ট করা হয়েছিল। আরেকটি অ্যাভালাঞ্চ ফটোডিয়ড এফপিএ গবেষণায়, পার্শ্ববর্তী পিক্সেলের মধ্যে পরিখা খোদাই করা ক্রস টক হ্রাস করে। আরও দেখুন ফোকাল-প্লেন অ্যারে (রেডিও জ্যোতির্বিজ্ঞান) রেফারেন্স ইনফ্রারেড ইমেজিং চিত্র সেন্সর