主光線角度とは

レンズ主光線角度は、光軸とレンズ主光線との間の角度である。レンズ主光線は、光学系の開口絞りと入射瞳の中心と物点を結ぶ線を通過する光線です。イメージセンサーにCRAが存在する理由は、イメージセンサー表面のミルコレンズにFOV(視野)があり、CRAの値はマイクロレンズ間の水平誤差値に依存するためです。イメージセンサーの位置とシリコンフォトダイオードの位置。目的はレンズとのマッチングを良くすることです。

レンズチーフ光線角度-01

レンズ主光線角度

レンズとイメージ センサーの一致する CRA を選択すると、シリコン フォトダイオードへの光子の捕捉がより正確になり、光学的クロストークが低減されます。

小さなピクセルを備えたイメージ センサーの場合、主光線角度が重要なパラメーターになります。これは、光がピクセルの底部にあるシリコンフォトダイオードに到達するためにピクセルの深さを通過する必要があり、これによりフォトダイオードに直接入る光の量が最大化され、シリコンに入る光の量が減少するためです。隣接するピクセルのフォトダイオード (光学的クロストークの発生)。

したがって、イメージ センサーがレンズを選択するとき、イメージ センサーのメーカーとレンズのメーカーにマッチングのための CRA カーブを問い合わせることができます。一般に、イメージ センサーとレンズの間の CRA 角度の差を +/-3 度以内に制御することが推奨されます。もちろん、ピクセルが小さいほど、要件は高くなります。

レンズ CRA とセンサー CRA の不一致の影響:

不一致によりクロストークが発生し、画像全体で色の不均衡が生じ、信号対雑音比 (SNR) が低下します。CCM では、フォトダイオードでの信号損失を補償するためにデジタル ゲインを増加する必要があるためです。

レンズチーフ光線角度-02

レンズ CRA とセンサー CRA の不一致の影響

CRAが対応していないと、画像のぼやけ、かぶり、コントラストの低下、色あせ、被写界深度の浅さなどの問題が発生します。

レンズ CRA はイメージ センサー CRA よりも小さいため、色むらが生じます。

イメージセンサーがレンズ CRA より小さい場合、レンズシェーディングが発生します。

そのため、まずカラー シェーディングが表示されないことを確認する必要があります。レンズ シェーディングはカラー シェーディングよりもデバッグを通じて解決するのが簡単であるためです。

レンズチーフ光線角度-03

イメージセンサーとレンズ CRA

上の図から、レンズの TTL も CRA 角度を決定する鍵であることがわかります。TTL が低いほど、CRA 角度は大きくなります。したがって、カメラシステムを設計する際には、レンズのCRAマッチングのためにも、小さなピクセルのイメージセンサーが非常に重要です。

多くの場合、レンズの CRA は、さまざまな理由からイメージ センサーの CRA と正確に一致しません。平らな上部(最小限のフリップ)を備えたレンズ CRA 曲線は、湾曲した CRA よりもカメラ モジュール アセンブリの変動に対する耐性が高いことが実験的に観察されています。

レンズチーフ光線角度-04

レンズの CRA は、さまざまな理由によりイメージ センサーの CRA と正確に一致しません。

以下の画像は、フラットトップ CRA と湾曲 CRA の例を示しています。

レンズチーフ光線角度-05

フラットトップと湾曲した CRA の例

レンズの CRA とイメージセンサーの CRA が違いすぎると、下の写真のように色かぶりが発生します。

レンズチーフ光線角度-06

色かぶりが現れる


投稿時刻: 2023 年 1 月 5 日