Ano ang Chief Ray Angle

Ang anggulo ng lens chief ray ay ang anggulo sa pagitan ng optical axis at ng lens chief ray. Ang lens chief ray ay ang ray na dumadaan sa aperture stop ng optical system at sa linya sa pagitan ng sentro ng entrance pupil at ng object point. Ang dahilan ng pagkakaroon ng CRA sa Image Sensor ay dahil mayroong FOV (Field of view) sa Mirco Lens sa ibabaw ng Image Sensor, at ang halaga ng CRA ay nakadepende sa horizontal error value sa pagitan ng Micro Lens ng Image Sensor at ng posisyon ng silicon photodiode. Ang layunin ay upang mas mahusay na tumugma sa lens.

lens-chief-ray-angle-01

Ang anggulo ng punong sinag ng lente

Ang pagpili ng katugmang CRA ng Lens&Image Sensor ay makatitiyak ng mas tumpak na pagkuha ng mga photon sa mga silicon photodiode, sa gayon ay mababawasan ang optical crosstalk.

Para sa mga sensor ng imahe na may maliliit na pixel, ang anggulo ng pangunahing sinag ay naging isang mahalagang parameter. Ito ay dahil ang liwanag ay kailangang dumaan sa lalim ng pixel upang maabot ang silicon photodiode sa ilalim ng pixel, na tumutulong upang mapakinabangan ang dami ng liwanag na direktang pumapasok sa photodiode at binabawasan ang dami ng liwanag na pumapasok sa silicon photodiode ng isang katabing pixel (Lumilikha ng optical crosstalk).

Samakatuwid, kapag ang isang Image sensor ay pumili ng lente, maaari itong humingi sa tagagawa ng Image Sensor at tagagawa ng lente ng isang CRA curve para sa pagtutugma; karaniwang inirerekomenda na ang pagkakaiba ng anggulo ng CRA sa pagitan ng Image Sensor at ng lente ay kontrolin sa loob ng +/-3 degrees, siyempre, mas maliit ang Pixel, mas mataas ang kinakailangan.

Mga epekto ng hindi pagkakatugma ng lens CRA at sensor CRA:

Ang hindi pagtutugma ay nagreresulta sa crosstalk na nagreresulta sa kawalan ng balanse ng kulay sa buong imahe, na nagreresulta sa pagbaba ng signal-to-noise ratio (SNR); dahil ang CCM ay nangangailangan ng mas mataas na digital gain upang mabawi ang pagkawala ng signal sa photodiode.

lente-ng-punong-anggulo-ng-sinag-02

Mga epekto ng hindi pagkakatugma ng lens CRA at sensor CRA

Kung ang CRA ay hindi tumutugma, magdudulot ito ng mga problema tulad ng malabong mga imahe, hamog, mababang contrast, kupas na mga kulay, at nabawasang depth of field.

Mas maliit ang lens na CRA kaysa sa Image Sensor na kayang gawin ng CRA para sa Color shading.

Kung ang Image Sensor ay mas maliit kaysa sa CRA ng lente, magaganap ang pagtatabing ng lente.

Kaya dapat muna nating siguraduhin na hindi lumalabas ang Color shading, dahil mas madaling lutasin ang Lens shading sa pamamagitan ng debugging kaysa sa Color shading.

lente-ng-punong-anggulo-ng-sinag-03

Sensor ng Imahe at lente ng CRA

Makikita mula sa pigura sa itaas na ang TTL ng lente ay susi rin sa pagtukoy ng anggulo ng CRA. Kung mas mababa ang TTL, mas malaki ang anggulo ng CRA. Samakatuwid, ang image sensor na may maliliit na pixel ay napakahalaga rin para sa pagtutugma ng CRA ng lente kapag nagdidisenyo ng sistema ng kamera.

Kadalasan, ang lens CRA ay hindi eksaktong tumutugma sa Image sensor CRA dahil sa iba't ibang dahilan. Naobserbahan sa pamamagitan ng eksperimento na ang mga kurba ng lens CRA na may patag na tuktok (minimum flip) ay mas mapagparaya sa mga pagkakaiba-iba ng pag-assemble ng camera module kaysa sa mga kurbadong CRA.

lente-chief-ray-angle-04

Hindi eksaktong tugma ang lens na CRA sa Image sensor na CRA dahil sa iba't ibang dahilan.

Ang mga larawan sa ibaba ay nagpapakita ng mga halimbawa ng flat top at curved CRA.

lente-ng-punong-anggulo-ng-sinag-05

Mga halimbawa ng flat top at curved CRAs

Kung ang CRA ng lente ay masyadong naiiba sa CRA ng image sensor, ang kulay na lumabas ay lilitaw gaya ng ipinapakita sa larawan sa ibaba.

lens-chief-ray-angle-06

Lumilitaw ang mga kulay na nabuo


Oras ng pag-post: Enero-05-2023