¿Qué es el ángulo del rayo principal?

El ángulo del rayo principal de la lente es el ángulo entre el eje óptico y dicho rayo. El rayo principal es el que pasa a través del diafragma del sistema óptico y la línea que une el centro de la pupila de entrada con el punto del objeto. La razón de la existencia del CRA en el sensor de imagen es que existe un campo de visión (FOV) en la microlente de la superficie del sensor, y el valor del CRA depende de un error horizontal entre la microlente del sensor y la posición del fotodiodo de silicio. El objetivo es lograr una mejor adaptación de la lente.

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El ángulo del rayo principal de la lente

Elegir un CRA (relación de contraste de la lente) y un sensor de imagen compatibles puede garantizar una captura más precisa de los fotones en los fotodiodos de silicio, reduciendo así la diafonía óptica.

En los sensores de imagen con píxeles pequeños, el ángulo del rayo principal se ha convertido en un parámetro importante. Esto se debe a que la luz debe atravesar la profundidad del píxel para llegar al fotodiodo de silicio situado en la parte inferior, lo que ayuda a maximizar la cantidad de luz que incide directamente en el fotodiodo y reduce la cantidad de luz que llega al fotodiodo de silicio de un píxel adyacente (evitando así la diafonía óptica).

Por lo tanto, cuando un sensor de imagen selecciona una lente, puede solicitar al fabricante del sensor de imagen y al fabricante de la lente una curva CRA para la adaptación; generalmente se recomienda que la diferencia del ángulo CRA entre el sensor de imagen y la lente se controle dentro de +/-3 grados, por supuesto, cuanto más pequeño sea el píxel, mayor será el requisito.

Efectos de la discrepancia entre la corrección de la relación de aspecto (CRA) de la lente y la CRA del sensor:

La falta de coincidencia produce diafonía, lo que resulta en un desequilibrio de color en toda la imagen, lo que reduce la relación señal-ruido (SNR); ya que CCM requiere una mayor ganancia digital para compensar la pérdida de señal en el fotodiodo.

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Efectos de la discrepancia entre la CRA de la lente y la CRA del sensor

Si la corrección de la relación de contraste (CRA) no es correcta, provocará problemas como imágenes borrosas, niebla, bajo contraste, colores desvaídos y reducción de la profundidad de campo.

El CRA de la lente es más pequeño que el CRA del sensor de imagen producirá sombreado de color.

Si el sensor de imagen es más pequeño que el CRA de la lente, se producirá un sombreado de la lente.

Por lo tanto, primero debemos asegurarnos de que no aparezca el sombreado de color, ya que el sombreado de lente es más fácil de solucionar mediante la depuración que el sombreado de color.

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Sensor de imagen y lente CRA

Como se puede observar en la figura anterior, el TTL del objetivo es clave para determinar el ángulo CRA. Cuanto menor sea el TTL, mayor será el ángulo CRA. Por lo tanto, el sensor de imagen con píxeles pequeños es fundamental para la correcta adaptación del ángulo CRA del objetivo al diseñar el sistema de cámara.

Con frecuencia, la curva CRA del objetivo no coincide exactamente con la del sensor de imagen por diversas razones. Se ha observado experimentalmente que las curvas CRA del objetivo con una parte superior plana (mínimo giro) toleran mejor las variaciones en el ensamblaje del módulo de la cámara que las curvas CRA.

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El CRA de la lente no coincide exactamente con el CRA del sensor de imagen por varias razones.

Las imágenes que aparecen a continuación muestran ejemplos de CRAs de superficie plana y curva.

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Ejemplos de CRA de superficie plana y curva.

Si la corrección de color (CRA) del objetivo es demasiado diferente de la CRA del sensor de imagen, aparecerá una dominante de color como la que se muestra en la imagen siguiente.

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El tinte de color aparece


Fecha de publicación: 5 de enero de 2023