1.什么是CRA? CRA的英文全稱為Chief Ray Angle,Image Sensor存在CRA的原因?yàn)镮mage Sensor表面的Mirco Lens存在FOV(Field of view),而CRA值的大小則取決于Image Sensor的Micro Lens與硅光電二極管的位置存在一個(gè)水平誤差值,做成這的的目的是為了能夠更好的搭配鏡頭。 選擇匹配的Lens&Image Sensor的CRA,可確保捕獲更加準(zhǔn)確的光子到硅光電二極管中,從而減少光學(xué)串?dāng)_。 對(duì)于小像素的Image Sensor來說,主光線角已成為重要參數(shù)。這是因?yàn)楣獗仨毻ㄟ^像素的深度到達(dá)像素底部的硅光電二極管,這有助于最大限度地增加正確進(jìn)入光硅電二極管的光的數(shù)量,并減少進(jìn)入相鄰像素的硅光電二極管的光的數(shù)量(產(chǎn)生光串?dāng)_)。 所以Image sensor在選擇鏡頭時(shí),可以向Image Sensor廠商&鏡頭廠商索要CRA曲線圖進(jìn)行匹配;一般建議Image Sensor與鏡頭的CRA角度差控制在+/-3度以內(nèi),當(dāng)然Pixel越小要求越高。
鏡頭CRA和傳感器CRA不匹配的影響: 不匹配導(dǎo)致整個(gè)圖像的顏色不平衡產(chǎn)生串?dāng)_,從而導(dǎo)致信噪比(SNR)的降低;因?yàn)镃CM需要增加數(shù)字增益來補(bǔ)償光電二極管中的信號(hào)損失。 CRA不對(duì)應(yīng)會(huì)引起影像不清、有霧、反差度低、顏色變淡、景深變小的等問題。 鏡頭CRA小于Image Sensor CRA會(huì)產(chǎn)生Color shading。
Image Sensor小于鏡頭CRA會(huì)產(chǎn)生Lens shading。 所以要首先保證不出現(xiàn)Color shading,因?yàn)長ens shading比Color shading更容易通過調(diào)試解決。
從上圖可以看出鏡頭的TTL也是決定CRA角度的關(guān)鍵,TTL越低CRA的角度就越大,所以小像素的Image sensor對(duì)于相機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的鏡頭CRA匹配也至關(guān)重要。
通常,出于各種原因,鏡頭CRA與Image sensor CRA并不完全匹配。 實(shí)驗(yàn)上已經(jīng)觀察到,與彎曲的CRA相比,具有平坦頂部(最小翻轉(zhuǎn))的鏡頭CRA曲線更能容忍相機(jī)模塊的裝配變化。 如下圖顯示平頂和彎曲CRA的示例。
鏡頭的CRA與Image sensor的CRA相差過大會(huì)出現(xiàn)如下圖偏色。 鏡頭的CRA與Image sensor的CRA匹配則圖像正常,如下圖:
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