Princeton 4411-0106 User Manual

Chapter 5 

Operation 

61 

 

61 

The readout time is approximately given by: 

 

 

(2)

 

where  

N

x

 is the smaller dimension of the CCD  

N

y

 is the larger dimension of the CCD 

t

sr

 is the time needed to shift one pixel out of the shift register 

t

v

 is the time needed to digitize a pixel 

t

i

 is the time needed to shift one line into the shift register 

A subsection of the CCD can be read out at full resolution, sometimes dramatically 
increasing the readout rate while retaining the highest resolution in the region of interest 
(ROI). To approximate the readout rate of an ROI, in Equation 2 substitute the x and y 
dimensions of the ROI in place of the dimensions of the full CCD. Some overhead time, 
however, is required to read out and discard the unwanted pixels.  

Binning is the process of adding the data from adjacent pixels together to form a single 
pixel (sometimes called a super pixel), and it can be accomplished in either hardware or 
software. Rectangular groups of pixels of any size may be binned together, subject to 
some hardware and software limitations.  

Hardware binning is 
performed on the CCD 
array before the signal is 
read out of the output 
amplifier. For signal levels 
that are readout noise 
limited this method 
improves S/N ratio linearly 
with the number of pixels 
grouped together. For 
signals large enough to 
render the camera photon 
shot noise limited, the S/N 
ratio improvement is 
roughly proportional to the 
square-root of the number 
of pixels binned. 

Binning also reduces 
readout time and the 
burden on computer 
memory, but at the 
expense of resolution. 
Since shift register pixels 
typically hold only twice 
as much charge as image  

 



 



 



 



 



 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 



 



 



 



 

