Optische Parameter von Bildsensoren verstehen

Mir ist aufgefallen, dass Bildsensorhersteller einige optische Eigenschaften in unterschiedlichen Formaten bereitstellen. Ich möchte wissen, wie diese Informationen zu interpretieren sind.

  • Sensibilität ist gekennzeichnet durch v l X ⋅ S für S11639 und TCD1201 , das ist v J ⋅ S / M 2 . Gleichzeitig melden RL1024P und S10077 Empfindlichkeit in v J / M 2 . Jetzt ist die Zeit 's' aus der Kennlinie verschwunden. Wie interpretiere ich diese Eigenschaft in Bezug auf Lichtintensität und Belichtungszeit?

  • Die Umwandlungseffizienz scheint offensichtlich zu sein - Spannungserhöhung pro zusätzlichem Elektron. Hängt dies in irgendeiner Weise mit der Empfindlichkeit zusammen oder gibt es nur die Auflösung und den Bereich der Ausgangsspannung an?

  • Dynamikbereich - ist es auch die "Ausgangs" -Eigenschaft und hat nichts mit optischen Eigenschaften des Geräts zu tun?

Es wäre schön, eine ausführliche Erklärung für jeden Begriff und seine Beziehung zueinander zu haben. Welche Eigenschaften sind vorzuziehen, welche Kompromisse gibt es? Gibt es weitere nennenswerte Parameter?

BEARBEITEN:

Wie konvertiere ich die Aviiva M2CL- Empfindlichkeit, die im digitalen Format gemeldet wird, in ein analoges Format? L S B N J / C M 2 Zu v N J / C M 2

Ich sehe den Wert einer Erklärung der Terminologie und der Beziehung zwischen Attributen. Ich verstehe jedoch nicht, was Sie mit "Welche Merkmale sind vorzuziehen" meinen. Ich würde erwarten, dass der Satz von Eigenschaften von der Anwendung abhängt. Beispielsweise wird die Empfindlichkeit, Halbwinkel, Wellenlänge usw. so gewählt, dass sie am besten zum Projekt passt. Abschließend, und dies ist vielleicht nicht mehr als ein englisches Problem, aber ich betrachte die praktischen oder verfügbaren Eigenschaften einer Komponente nicht unbedingt als "Kompromisse" sondern als Kompromisse. Vielleicht haben Sie aber etwas anderes im Sinn.
@gbulmer Sie haben Recht mit der Auswahl von Geräten für bestimmte Anwendungen. Ich frage jedoch nicht, welcher dieser Imager für mein Projekt am besten geeignet ist. Vielmehr welche der genannten Parameter in welchen Fällen gegenüber den anderen priorisiert werden sollen. Vernachlässigen Sie die Wellenlänge. Wenn Sie könnten, erklären Sie bitte die Empfindlichkeit im Halbwinkel.
Ich entschuldige mich. Ignorieren Sie mich. Ich dachte an einzelne Fotosensoren und hatte angenommen, dass diese Bildsensoren eine Optik hatten, aber AFAICT haben sie nicht.

Antworten (2)

Lux ist eine photometrische Einheit, Energieeinheiten sind radiometrische Einheiten und die beiden hängen durch die Reaktion des menschlichen Auges zusammen. Lux hat nominell die gleichen Einheiten wie die radiometrischen Einheiten, wird aber durch die "typische" Augenreaktion gewichtet. Um die Dinge leichter verständlich/vergleichbar zu machen, wenn Sie sehen, dass Lux die radiometrischen Begriffe in Äquivalenz denkt.

Empfindlichkeit ein v L X ⋅ S : L X ist ein Flächenmaß, also die M 2 ist impliziert. Ihr TCD1201 muss falsch sein, die Einheiten sollten es sein v W ⋅ S / M 2 gleichwertig sein.

Das erklärt jetzt deine Verwirrung darin W ⋅ S ist Joule. Ein Empfang einer bestimmten Menge an Photonenenergie, integriert über die Zeit, ist also ein Energiemaß, das einem Spannungssignal entspricht.

Umwandlungseffizienz: Ist die Umwandlung von Photonen in Elektronen. Aus Lichtenergie und Wellenlänge kann man den Photonenfluss und die Energie pro Photon ableiten. Mit der Quanteneffizienz und der Übertragungseffizienz (Bewegen der Ladung zum Ausgangsknoten) ergeben diese beiden Begriffe zusammen Ihre Umwandlungseffizienz, Sie erhalten die Anzahl der pro Photon erzeugten Ladungsträger.

Dynamikbereich: Hat alles mit den optischen Eigenschaften des Sensors zu tun. Der Dynamikbereich wird im Idealfall durch das Schrotrauschen des Sensors begrenzt, der als Folge nachgeführt wird N 1 2 wobei N die Anzahl der Photonen ist.

SNR ist ebenso wichtig wie das Verhältnis von SEE zu NEE – Sättigungsäquivalente Exposition zu Rauschäquivalenter Exposition.

Unter der Annahme, dass die Parameter für dieselbe Wellenlänge angegeben sind, scheint es naheliegend, eine zu wählen, die eine höhere V/(lx*s)-Zahl, die höchste Umwandlungseffizienz, den höchsten Dynamikbereich und das höchste SNR aufweist. Aber welcher Prioritätsreihenfolge / Kompromisse sollte ich folgen?
Leider ist Stack Exchange kein guter Ort, um ein Buch zu schreiben. :) Vieles hängt von Ihren Lichtverhältnissen ab, sind sie steuerbar (können Sie Licht hinzufügen), müssen Sie die Aktion einfrieren (dh es ist schnell sich bewegendes Objekt)? Müssen Sie im Schrotrausch-begrenzten Regime sein? Usw. usw. Ich würde nicht zu sehr auf die Empfindlichkeit achten oder mich darum kümmern, da dies leicht durch einen Verstärker geändert werden kann, die Grenzen werden durch SEE und NEE auferlegt. Die Empfindlichkeit ist nur nützlich, um den Sensorausgang an einen ADC anzupassen.
Oh, ich verstehe ... Ich habe ein sehr schwaches Licht und eine kurze Belichtungszeit , also dachte ich, dass eine höhere Empfindlichkeit/Empfindlichkeit bessere Ergebnisse liefert, was bedeutet, dass sich eine geringe Lichtintensität besser über den Dynamikbereich des Imagers ausbreitet. Um dann die beste Leistung zu erzielen, würde ich den Imager mit der kleinsten Sättigungsbelichtung wählen. In diesem Fall wird weniger Licht benötigt, um eine Sättigungsleistung zu erreichen. Rechts?
Wenn Sie unter der Annahme der gleichen Spektralempfindlichkeit, Lichtquelle und Integrationszeit zwischen S10453 und S11639 wählen müssten , welches hätte bessere optische Eigenschaften und wie stark würde die Leistung beeinträchtigt, wenn Sie eines mit dem anderen austauschen würden. Ich möchte S10453 wegen seiner Größe und Ausleserate verwenden, aber ich befürchte, dass es nicht so gut sein könnte wie das S11639.

Hier sind einige Materialien, die ich nach Internetrecherche gefunden habe:

Optische Parameter von Bildsensoren verstehen
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