Lens ana ışın açısı, optik eksen ile lens ana ışını arasındaki açıdır. Lens ana ışını, optik sistemin diyaframından ve giriş pupilinin merkezi ile nesne noktası arasındaki çizgiden geçen ışındır. Görüntü Sensöründe CRA'nın (Kritik Odak Açısı) var olmasının nedeni, Görüntü Sensörünün yüzeyindeki Mikro Lens üzerinde bir FOV (Görüş Alanı) bulunması ve CRA değerinin, Görüntü Sensörünün Mikro Lensi ile silikon fotodiyotun konumu arasındaki yatay hata değerine bağlı olmasıdır. Amaç, lensin daha iyi eşleşmesini sağlamaktır.
Merceğin ana ışın açısı
Lens ve görüntü sensörünün uyumlu bir CRA'sını seçmek, fotonların silikon fotodiyotlara daha doğru bir şekilde yakalanmasını sağlayarak optik çapraz etkileşimi azaltabilir.
Küçük pikselli görüntü sensörleri için, ana ışın açısı önemli bir parametre haline gelmiştir. Bunun nedeni, ışığın pikselin altındaki silikon fotodiyota ulaşmak için pikselin derinliğinden geçmesi gerektiğidir; bu da fotodiyota doğrudan giren ışık miktarını en üst düzeye çıkarmaya ve bitişik bir pikselin silikon fotodiyota giren ışık miktarını azaltmaya yardımcı olur (optik çapraz etkileşim oluşturur).
Bu nedenle, bir görüntü sensörü bir lens seçerken, görüntü sensörü üreticisinden ve lens üreticisinden eşleştirme için bir CRA eğrisi isteyebilir; genellikle görüntü sensörü ile lens arasındaki CRA açı farkının +/-3 derece içinde kontrol edilmesi önerilir, elbette piksel sayısı ne kadar küçükse, gereksinim o kadar yüksek olur.
Lens CRA ve sensör CRA uyumsuzluğunun etkileri:
Uyumsuzluk, görüntü genelinde renk dengesizliğine yol açan çapraz etkileşime neden olur ve bu da sinyal-gürültü oranında (SNR) azalmaya yol açar; CCM, fotodiyottaki sinyal kaybını telafi etmek için artırılmış dijital kazanç gerektirir.
Lens CRA ve sensör CRA uyumsuzluğunun etkileri
CRA değerleri birbirine uymuyorsa, bulanık görüntüler, sis, düşük kontrast, soluk renkler ve alan derinliğinin azalması gibi sorunlara yol açacaktır.
Objektifin CRA değeri, görüntü sensörünün CRA değerinden daha küçük olduğunda renk tonlamasında bozulmalara yol açacaktır.
Görüntü sensörü, objektifin merkez-çevre mesafesinden (CRA) daha küçükse, objektif gölgelenmesi meydana gelir.
Dolayısıyla öncelikle renk tonlamasının görünmemesini sağlamalıyız, çünkü lens tonlaması, renk tonlamasına göre hata ayıklama yoluyla çözülmesi daha kolaydır.
Görüntü Sensörü ve Lens CRA
Yukarıdaki şekilden de görülebileceği gibi, lensin TTL değeri de CRA açısını belirlemede kilit rol oynamaktadır. TTL değeri ne kadar düşükse, CRA açısı o kadar büyük olur. Bu nedenle, kamera sistemi tasarlanırken küçük pikselli görüntü sensörü de lens CRA uyumu için çok önemlidir.
Çeşitli nedenlerden dolayı, lensin CRA'sı genellikle görüntü sensörünün CRA'sıyla tam olarak eşleşmez. Deneysel olarak, düz tepeli (minimum sapma) lens CRA eğrilerinin, kavisli CRA'lara göre kamera modülü montajındaki varyasyonlara daha toleranslı olduğu gözlemlenmiştir.
Çeşitli nedenlerden dolayı objektifin CRA değeri, görüntü sensörünün CRA değeriyle tam olarak eşleşmiyor.
Aşağıdaki görsellerde düz üst ve kavisli CRA örnekleri gösterilmektedir.
Düz üst ve kavisli CRA örnekleri
Objektifin renk-yanıt aralığı (CRA) ile görüntü sensörünün renk-yanıt aralığı (CRA) çok farklıysa, aşağıdaki resimde gösterildiği gibi renk sapması ortaya çıkar.
Renk tonu ortaya çıkıyor
Yayın tarihi: 05-01-2023
