Kąt padania promienia głównego soczewki to kąt między osią optyczną a promieniem głównym soczewki. Promień główny soczewki to promień przechodzący przez przesłonę apertury układu optycznego i linię łączącą środek źrenicy wejściowej z punktem obiektu. Przyczyną występowania kąta padania promienia głównego (CRA) w matrycy obrazu jest pole widzenia (FOV) na mikrosoczewce na powierzchni matrycy obrazu, a wartość kąta padania promienia głównego zależy od wartości błędu poziomego między mikrosoczewką matrycy obrazu a położeniem fotodiody krzemowej. Celem jest lepsze dopasowanie soczewki.
Kąt głównego promienia soczewki
Dobranie odpowiedniego obiektywu i czujnika obrazu pozwala na dokładniejsze przechwytywanie fotonów przez fotodiody krzemowe, a tym samym redukcję przesłuchów optycznych.
W przypadku matryc z małymi pikselami, kąt padania promienia głównego stał się ważnym parametrem. Wynika to z faktu, że światło musi przejść przez głębokość piksela, aby dotrzeć do krzemowej fotodiody na dole piksela, co pomaga zmaksymalizować ilość światła docierającego bezpośrednio do fotodiody i zmniejszyć ilość światła docierającego do krzemowej fotodiody sąsiedniego piksela (co powoduje przesłuch optyczny).
Dlatego też, gdy przetwornik obrazu wybiera obiektyw, może zwrócić się do producenta przetwornika obrazu i producenta obiektywu z prośbą o podanie krzywej CRA w celu dopasowania; ogólnie zaleca się, aby różnica kątów CRA między przetwornikiem obrazu a obiektywem mieściła się w granicach +/-3 stopni. Oczywiście im mniejszy piksel, tym wyższe wymagania.
Skutki niedopasowania współczynnika CRA obiektywu i współczynnika CRA czujnika:
Niedopasowanie skutkuje przesłuchem, który zaburza równowagę kolorów na obrazie, co z kolei prowadzi do zmniejszenia stosunku sygnału do szumu (SNR), ponieważ CCM wymaga większego wzmocnienia cyfrowego w celu skompensowania utraty sygnału w fotodiodzie.
Skutki niedopasowania współczynnika CRA obiektywu i współczynnika CRA czujnika
Jeśli CRA nie jest zgodne, może to powodować problemy takie jak rozmazany obraz, mgłę, niski kontrast, wyblakłe kolory i zmniejszoną głębię ostrości.
CRA obiektywu jest mniejszy niż CRA czujnika obrazu, który wytwarza cieniowanie kolorów.
Jeśli przetwornik obrazu jest mniejszy niż CRA obiektywu, może wystąpić zacienienie obiektywu.
Zatem najpierw musimy się upewnić, że cieniowanie kolorów nie jest widoczne, ponieważ cieniowanie soczewek jest łatwiejsze do rozwiązania poprzez debugowanie niż cieniowanie kolorów.
Czujnik obrazu i obiektyw CRA
Z powyższego rysunku wynika, że TTL obiektywu jest również kluczem do określenia kąta CRA. Im niższy TTL, tym większy kąt CRA. Dlatego matryca obrazu z małymi pikselami ma również bardzo duże znaczenie dla dopasowania CRA obiektywu podczas projektowania systemu kamer.
Często, z różnych powodów, współczynnik CRA obiektywu nie pokrywa się dokładnie z współczynnikiem CRA matrycy obrazu. Eksperymentalnie zaobserwowano, że krzywizny współczynnika CRA obiektywu z płaskim wierzchołkiem (minimalne odchylenie) są bardziej odporne na zmiany w montażu modułu aparatu niż krzywizny współczynnika CRA.
Z różnych powodów współczynnik CRA obiektywu nie jest dokładnie taki sam jak współczynnik CRA czujnika obrazu
Zdjęcia poniżej przedstawiają przykłady płaskich i zakrzywionych CRA.
Przykłady płaskich i zakrzywionych CRA
Jeżeli współczynnik CRA obiektywu znacznie różni się od współczynnika CRA przetwornika obrazu, odcień kolorów będzie wyglądał tak, jak pokazano na poniższym rysunku.
Pojawiają się odcienie kolorów
Czas publikacji: 05-01-2023
