ANDOR Technology社  高感度冷却CCD検出器

ビニング

ビニングとは、いくつかの画素を一つの画素に見立てて読み出すモードのことです。ビニングすると、読み出す画素数が少なくなるため、フレームレートが早くなります。また、複数画素に蓄積された電荷を一度に読み出すため、微弱光の測定に向いています。一方、ビニングすると画素数が少なくなるめ、空間分解能は低下します。以下に3つのビニングについて説明します。

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n×nビニング (画像測定)

画像測定においてフレームレートを早くしたり、微弱光を測定する場合に使用します。下図は2×2ビニングの例ですが、まず受光部の下2段分の電荷を転送部に転送し、2画素分ずつ読み出します。このサイクルを繰り返すと、得られる画像は4×4画素から2×2画素になります。ビニングによって、1画素あたりの電荷量が多くなるため微弱光測定に適しています。また、読み出し回数が1/4回になるため、フレームレートが早くなります。

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FVB (分光測定)

多くの分光測定において、波長分解能は必要ですが、縦方向の解像度は必要ではありません。そのため、分光測定でCCDを使用する場合、縦の画素を全てビニングするFVB (Full Vertical Binning)で使用します。FVBは、下図のように一度に縦方向に電荷を転送してから1画素ずつ電荷を読み出します。例えば、1024×256画素のCCDの場合、1024×1画素のラインセンサーのような結果が得られます。

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マルチトラック (分光測定)

分光測定ではFVBを主に使用しますが、イメージング分光器と呼ばれる縦方向に解像度のある分光器を使用すると、複数のスペクトルを同時に測定することができます。例えば、3本の光ファイバーからの光をイメージング分光器で分光すると、下図のイメージのように3つのスペクトルイメージが得られます。これら3つのスペクトル位置に合わせて、CCDを3つのトラックに分割し、それぞれのトラック内をFVBで読み出すことで、複数のスペクトルを同時に測定することができます。