Kamerada tek pixeli aktif edecek isin demeti elde etmek.

Mikro Step

Kıdemli Üye
Katılım
25 Eylül 2022
Mesajlar
6,310
Kamerayi sabitleyeyim. Karsisina oyle bir isik kaynagi koyayim ki isik, kameradaki tek bir pixelin ustune dussun.

Boyle bir sey tasarlamak hayal mi?

Bir lazerin onune 1 kac nanometre capinda deligi olan perde koysak. Arkadan isigi yolladigimizda isik sadece bu delikten gecse.

Olmaz mi ki?

Mesela Samsung telefonda (S9) kameradaki pixel 1.4um boyutundaymis. (Muhtemelen pixel capi)

Akilli bidik olmaz diyor.
 
Son düzenleme:
yani bu çok zor, zorluk şurada belli orandan küçük delikler ışığın kendi kendiyle yaptığı girişimden dolayı dışbükey mercek gibi davranma eğiliminde. camera obscura gibi düşün. ışığı daha da yayacaktır.

hatta bu iş o kadar zor ki mesela bir chip üzerinde kare desen oluşturacaklar. önce kare stencilden ışın gönderip bozuluma bakıp buradan dalga hesaplarına geri dönüp. ışını tam kare olmayan çok farklı bir şekilden göndererek kare ışık deseni oluşturuyorlar.

zor derken tabi ki ileri seviye bir optik lab. ya da chip fabrikası için sorun olmamalı neticede adamlar 3-5nm boyutunda pozlamalar yapabiliyorlar.

aklıma gelen teknik 1um den yüksek çözünürlük verecek. raster baskı alabilen bir çıktı merkezinde 50.000 dpi vs. gidip üzerinde tek bir 1.5x1.5 um kare boşluk olan bir film bastırmak ve bunu tam ccd önüne tüm filtreleri vs sökerek monte etmek.

tabi bir de şu var. kamera için verilen pixel çapı net bir ifade değil. kamera ccdleri içinde bayer pattern veya benzeri bir şekilde r-g-b- pixeller dağıtılmış durumda. yani tam ortadaki bir pixelin R sensörü bir yanındaki pixelin G sensörü ile iç içe. pixeller arasında böyle net bir ayrım yok.

1738148125726.png
 
Tamamen rezulasyon CCD çip ebadı ve optik donanıma bağlı.
1mm² alana 1 mega piksel hücre yaptıysa senin ışın demetin de optik olarak 1000 de bir düşürüldüyse gibi şeyler.
Zaten cep tel kameralarında geometri olarak sıkıntılar war anlayamadığım. Konu dışı olabilir ama sebebini merak ederim.
 
Lithography masklarında desenlerini optimize etmek için kullanılan tekniğe "Optical Proximity Correction" (OPC) denir. Bu teknik, VLSI (Very Large Scale Integration) çip üretiminde çok önemli bir yere sahiptir.

OPC, fotolitografi sürecinde ışık kırınımı ve diğer optik etkiler nedeniyle oluşabilecek bozulmaları telafi etmek için kullanılır. Maskede yapılan bu düzeltmeler sayesinde silikon wafer üzerinde istenen desenlerin daha doğru bir şekilde oluşturulması sağlanır.

Bunun yanında bazı diğer önemli mask düzenleme teknikleri de vardır:
  1. Resolution Enhancement Techniques (RET)
  2. Phase-shift masking (PSM)
  3. Sub-resolution assist features (SRAF)
Ancak bunlar arasında OPC en yaygın kullanılan temel tekniktir.


burada chip (başka birşey de olabilir) üzerinde 1um desenler yapabilecek teknolojiyi anlatıyor.

 
Son düzenleme:
Cep telefonu ile mikrometre tarzina bir sey yapmak istiyorum.
Anladığım kadarıyla pozisyonlama.
Aslında tek pixel noktaya gerek yok. Işığin (lazer) "ağırlık merkezi" nin bulunması yetiyor.
Bu işi quadrant photodiodelarla çözüyorlar. Örnek apnot:

Belki kamera da işe yarar lakin quadrant diyota kıyaslıyınca bazı özellikler açısından eksik kalır (örneğin, white balance otoayarlanmasından ve frame hızı düşük olmasından dolayı ortaya çıkan gecikmeler).
Lazerden kameraya düşen ışık noktasının merkezinin bulunması için opencv kullanılabilir. Araştırılması lazım.
Hassasiyet konusunda bir şey söylemek zor - deneyince belli olur.
 
Esas amacimdan bahsedeyim.


Cozunurlugu cok yuksek bir XY tablasi uzerinde calisiyorum. Buyuk ebatli sistemlerde kalem ve kagit kullanarak cizim vs yaptiriyordum.
Yeni yapmakta oldugum duzenekte kalem kagit kullanamiyorum cunku 10um adimlarla ilerliyorum.

10 olmadi 20 ya da 50um adimlarla XY taramasi yaparken isi gorsellestirmek istiyorum. Ucu cok inceltilmis metal teli kalem gibi kullanma fikri vardi sonrasinda cep telefonununa isik gonderme fikri aklima geldi. tabladan yolladigim isigi telefon kamerasina gonderirsem isildayan pixellerden bir seyler yaparim diye dusunuyordum.
 
tabla camdan, mikroskop lensli kamera tablanın altında, seçilebilen kalem ucu (plastik fiber optikten gelen ışık bile olur). gerisi opencv veya benzeri program ile.
 
Esas amacimdan bahsedeyim.


Cozunurlugu cok yuksek bir XY tablasi uzerinde calisiyorum. Buyuk ebatli sistemlerde kalem ve kagit kullanarak cizim vs yaptiriyordum.
Yeni yapmakta oldugum duzenekte kalem kagit kullanamiyorum cunku 10um adimlarla ilerliyorum.

10 olmadi 20 ya da 50um adimlarla XY taramasi yaparken isi gorsellestirmek istiyorum. Ucu cok inceltilmis metal teli kalem gibi kullanma fikri vardi sonrasinda cep telefonununa isik gonderme fikri aklima geldi. tabladan yolladigim isigi telefon kamerasina gonderirsem isildayan pixellerden bir seyler yaparim diye dusunuyordum.
Cep telefonu ile bilgisayar ekranındaki pikselleri görebilecek kadar yaklaştır.
Bilgisayar ekranındaki piksellerin kaç mikron olduğunu bilgisayar ekranı çözünürlüğünden bulursun.
Piksellerin çapındaki delikten laser gönderirsen olur belki.
 
f=merceğin odak uzaklığı
Rc=cismin çapı
Rg=görüntü çapı
Lc=cismin mercekten uzaklığı


Rc=Rg.(Lc-f)/f

Rc yerine laserin çıktığı delik çapı
Rg yerine kamera sensöründeki piksel çapı konulacak.
Lc laserin mercekten uzaklığı
 
Kamerayi sabitleyeyim. Karsisina oyle bir isik kaynagi koyayim ki isik, kameradaki tek bir pixelin ustune dussun.

Boyle bir sey tasarlamak hayal mi?

Bir lazerin onune 1 kac nanometre capinda deligi olan perde koysak. Arkadan isigi yolladigimizda isik sadece bu delikten gecse.

Olmaz mi ki?

Mesela Samsung telefonda (S9) kameradaki pixel 1.4um boyutundaymis. (Muhtemelen pixel capi)

Akilli bidik olmaz diyor.
Işığın dalga boyundan küçük delik olursa ışık geçemiyor.
Samsung S9 odak uzaklığı 26 mm yazmışlar.
Bunun 10 katı uzaklıktaki laserin delik çapı
f=26mm
Lc=260mm laser deliğinin mercekten uzaklığı
Rg=1.4um piksel çapı

laserin delik çapı olursa
Rc=Rg.(Lc-f)/f
Rc=1.4um.(260-26)/26
Rc=12.6um bir piksel üzerine düşer.

Ama yanyana iki tane olursa onları birbirlerinden ayırabilmesi için aralarında bu bulunan değer kadar boşluk olmalı.
Mercek camının kırılma katsayısını katan formüller var ama ben bilmiyorum.

f=merceğin odak uzaklığı
Rc=cismin çapı
Rg=görüntü çapı
Lc=cismin mercekten uzaklığı


Rc=Rg.(Lc-f)/f

Rc yerine laserin çıktığı delik çapı
Rg yerine kamera sensöründeki piksel çapı konulacak.
Lc laserin mercekten uzaklığı
 
Son düzenleme:
Akilli bidik olmaz cok zor mikro fiber optik lifler kullanman gerekir falan dedi. Sacaklanma olurmus, kamera onundeki lens, kamera cipin ustundeki koruyu katman vs hep problem der.

Baska bir cozum uretecegim.

Aklima gelen baska bir sey tabla uzerine hazir olcekli film koyup ustten mikroskopla bakmak. Iki komparator alip eksenler ayri ayri da test edilebilir ama gorsel bir is cikartayim istiyordum.

Kalem isi de sakat. Diyelimki ucu 10um sivri kalam yaptim. Bunu kagit gorevi gorecek zemine yazi yazmak uzere suruklerken o uc kirilir. Baski kuvvetini cok hassas ayarlayan bir sey yapmak lazim. Is karmasiklasiyor.
 
Işığın dalga boyundan küçük delik olursa ışık geçemiyor.
Samsung S9 odak uzaklığı 26 mm yazmışlar.
Bunun 10 katı uzaklıktaki laserin delik çapı
f=26mm
Lc=260mm laser deliğinin mercekten uzaklığı
Rg=1.4um piksel çapı

laserin delik çapı olursa
Rc=Rg.(Lc-f)/f
Rc=1.4um.(260-26)/26
Rc=12.6um bir piksel üzerine düşer.

Ama yanyana iki tane olursa onları birbirlerinden ayırabilmesi için aralarında bu bulunan değer kadar boşluk olmalı.
Mercek camının kırılma katsayısını katan formüller var ama ben bilmiyorum.


ışığın geçtiği deliği ufalttığında mercek gibi işlemeye başlar. siyah bir kartona veya aluminyum folyoya iğne ucu ile delik açıp arkasına bir beyaz kağıt koyarsan ve parlak bir ışığın önüne tutarsan aynı bir mercek gibi görüntünün kağıda düştüğünü izlersin. fakat bu merceksiz merceğin bir avantajı vardır. alan derinliği çok geniştir.


 
Akilli bidik olmaz cok zor mikro fiber optik lifler kullanman gerekir falan dedi. Sacaklanma olurmus, kamera onundeki lens, kamera cipin ustundeki koruyu katman vs hep problem der.

Baska bir cozum uretecegim.

Aklima gelen baska bir sey tabla uzerine hazir olcekli film koyup ustten mikroskopla bakmak. Iki komparator alip eksenler ayri ayri da test edilebilir ama gorsel bir is cikartayim istiyordum.

Kalem isi de sakat. Diyelimki ucu 10um sivri kalam yaptim. Bunu kagit gorevi gorecek zemine yazi yazmak uzere suruklerken o uc kirilir. Baski kuvvetini cok hassas ayarlayan bir sey yapmak lazim. Is karmasiklasiyor.
Bence olur.
İnsan gözü bile 1' derecelik ayırma gücüne sahip.
 
Olaydaki zorluk lazer isiginin cok kucuk deliklerden gecerken girisim yapmasi sonucu sacilmasi desenler uretmesi sorunu imis.

Akilli bidiga sordum. Gunumuzde bir kac nm kanal genisliginde yariiletkenler pozlaniyor mesafe olcumleri nasil yapiliyor dedim.

Anlatti. Peki dedim bir nesne hareket halinde ise ne kadar hareket ettigini nm seviyesinde takip edeceksek bu sistemler nakadar hizli olabilir max hiz nedir diye sordum.

Verdigi cevap icimi cok rahatlatti.

0.1 mm/sn ile 1 mm/sn arasindaymis. Yani cetvel sensorun surgusunu saniyede sadece 1mm ilerletebiliyormusuz.

Elektronik kumpaslarin cenelerini hizlica acsak da olcum yapabiliyorlar. Fakat nm seviyesinde olcumler simdilik hizli yapilamiyormus.
 
Son düzenleme:
Olaydaki zorluk lazer isiginin cok kucuk deliklerden gecerken girisim yapmasi sonucu sacilmasi desenler uretmesi sorunu imis.

Akilli bidiga sordum. gunumuzde bir kac nm kanal genisliginde yariiletkenler pozlaniyor mesafe olcumleri nasil yapiliyor dedim.

Anlatti. Peki dedim bir nesne hareket halinde ise ne kaar hareket ettigini nm seviyesinde takip edeceksek bu sistemler nakadar hizli olabilir max hiz nedir diye sordum.

Verdigi cevam icimi cok rahatlatti.

0.1 mm/sn ile 1 mm/sn arasindaymis. Yani cetvel sensorun surgusunu saniyede sadece 1mm ilerletebiliyormusuz.

Elektronik kumpaslarin cenelerini hizlica acsak da olcum yapabiliyorlar. Fakat nm seviyesinde olcumler simdilik hizli yapilamiyormus.
Desenler üretse bile çevre piksellerde aynı seviyede sinyal çıkışı olmaz.
En yüksek sinyali üreteni alırsan diğerleri elenir.
 

Forum istatistikleri

Konular
7,275
Mesajlar
123,010
Üyeler
2,933
Son üye
talhassmiths

Son kaynaklar

Son profil mesajları

Freemont2.0 herbokolog Freemont2.0 wrote on herbokolog's profile.
nick iniz yakıyor
:D
Freemont2.0 posta Freemont2.0 wrote on posta's profile.
Merhabalar :)
az bilgili çok meraklı
Prooffy semih_s Prooffy wrote on semih_s's profile.
Merhaba, sizden DSO2C10 hakkında bilgi rica ettim. Yanıtlarsanız sevinirim...
Unal taydin Unal wrote on taydin's profile.
Timur Bey, Arduino kontrollü bir akü şarj cihazı yapmaya çalışıyorum. Aklımdaki fikri basit bir çizim olarak konu açmıştım. Özellikle sizin fikirlerinizi çok önemsiyorum.
Back
Top