19 августа — День рождения создателя ПЗС-матрицы

bFHO v2jGQ41

Уиллард Бойл родился 19 августа 1924 года в Амхерсте, Канада. До 14 лет Бойл не ходил в школу — его образованием занималась дома мать. Физику будущий нобелевский лауреат изучал в Университете Макгилла. В 1943 году он прервал образование и поступил на флот. После окончания войны Бойл некоторое время проработал в Канаде, пока наконец не присоединился к Bell Labs — исследовательскому подразделению корпорации AT&T, где довольно быстро дослужился до начальника.

0npjphmubA01В конце 60-х годов главным проектом Bell Labs было запоминающее устройства Bubble Memory. Принцип работы этого прибора заключался в следующем: для запоминания информации использовались магнитные домены на тонкой пленке магнитного материала. В октябре 1969 года тогдашний вице-президент Bell Labs Джэк Мортон решил бросить на проект все финансовые ресурсы. Для этого предполагалось сократить финансирование подразделения, которое занималось полупроводниковыми схемами. Забегая вперед, скажем, что идея не выгорела — резкое падение цен на жесткие диски сделало технологию нерентабельной.

 

Как бы то ни было, но чтобы не допустить закрытия своего подразделения Уиллард Бойл (он тогда уже руководил всеми работами по полупроводникам в Bell Labs) решил срочно придумать конкурента Bubble Memory. Для этого он и руководитель одного из отделов, Джордж Смит, одним осенним днем (17 октября, если быть точным) засели в офисе Бойла и занялись интенсивным мозговым штурмом. Спустя примерно час на свет родилась идея ПЗС-матрицы (Charge-Coupled Device — CCD).

В новом устройстве осуществлялось контролируемое перемещение сигнала по массиву ячеек в полупроводнике. Его легко использовать в качестве памяти — ячейки можно было заполнять и освобождать. Вскоре, впрочем, выяснилась интересная вещь: из-за фотоэффекта ячейки сами могли набирать электрический заряд, который тоже можно было считывать. В результате уже к 1970 году в Bell Labs появилась первая система, включавшая линейный массив ячеек (то есть, говоря современным языком, матрицы шириной в один пиксель), которая была способна считывать оптические сигналы.  

Ну а что было дальше — уже история. Многие компании стали вкладывать деньги в разработку ПЗС-матриц. В результате уже к началу 90-х подобные системы стали де-факто стандартом для видеокамер. А чуть позже эти матрицы изменили представление о фотографии — пленочные фотоаппараты вместе с пленкой канули в Лету, а на их место пришли цифровые. В 2009 году Бойл и Смит получили Нобелевскую премию по физике 2009 года.

 

Астрономическая фотосъемка стала возможна благодаря технологии ПЗС-матриц, которые избавили камеры от необходимости использовать пленку и позволили передавать фотоснимки по радио.