¿Qué es el ángulo del rayo principal?

El ángulo del rayo principal de la lente es el ángulo entre el eje óptico y el rayo principal de la lente. Este rayo atraviesa el diafragma del sistema óptico y la línea entre el centro de la pupila de entrada y el punto del objeto. El CRA se debe a que la microlente en su superficie posee un campo de visión (FOV), y su valor depende de un error horizontal entre la microlente y la posición del fotodiodo de silicio. Esto permite una mejor adaptación a la lente.

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El ángulo del rayo principal de la lente

La elección de un CRA adecuado de lente y sensor de imagen puede garantizar una captura más precisa de fotones en fotodiodos de silicio, reduciendo así la diafonía óptica.

Para 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 alcanzar el fotodiodo de silicio en la base, lo que maximiza la cantidad de luz que entra directamente en el fotodiodo y reduce la cantidad de luz que entra en el fotodiodo de silicio de un píxel adyacente (lo que crea 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 que coincida; 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 falta de coincidencia entre el CRA de la lente y el CRA del sensor:

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

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Efectos de la falta de coincidencia entre el CRA de la lente y el CRA del sensor

Si la CRA no corresponde, provocará problemas como imágenes borrosas, niebla, bajo contraste, colores descoloridos y profundidad de campo reducida.

La lente CRA es más pequeña que el sensor de imagen CRA y producirá sombreado de color.

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

Por lo tanto, primero debemos asegurarnos de que no aparezca el sombreado de color, porque el sombreado de lente es más fácil de resolver mediante 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 también es clave para determinar el ángulo CRA. Cuanto menor sea el TTL, mayor será el ángulo CRA. Por lo tanto, un sensor de imagen con píxeles pequeños también es fundamental para la compatibilidad del CRA del objetivo al diseñar el sistema de la cámara.

A menudo, el CRA del objetivo no coincide exactamente con el del sensor de imagen por diversas razones. Se ha observado experimentalmente que las curvas del CRA del objetivo con una parte superior plana (con mínima inclinación) toleran mejor las variaciones del ensamblaje del módulo de la cámara que las curvas.

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La lente CRA no coincide exactamente con el sensor de imagen CRA por varias razones

Las imágenes a continuación muestran ejemplos de CRA con parte superior plana y curva.

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Ejemplos de CRA de parte superior plana y curva

Si el CRA de la lente es demasiado diferente del CRA del sensor de imagen, el tono de color aparecerá como se muestra en la imagen a continuación.

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Aparece el tono de color


Hora de publicación: 05-ene-2023