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Bei der Auswahl einer Bildverarbeitungskamera gibt es bestimmte Parameter, die einen großen Einfluss auf Ihre Anwendung haben können und weniger bekannt sind als die Standardparameter wie Auflösung und Bildrate.
Spezifikationen wie Empfindlichkeit, Geräuschpegel und Dynamikbereich gewinnen immer mehr an Bedeutung, um kritische Anwendungen zu lösen. Damit Benutzer diese Parameter zwischen verschiedenen Herstellern vergleichen können, wurde die europäische Norm EMVA1288 eingeführt, mit der sichergestellt wird, dass Hersteller die Ergebnisse ihrer Produkte gemäß der Norm melden und die Informationen für den Benutzer klar zugänglich sind.
Durch die starke Positionierung der Sony Pregius-Sensorfamilie und die Auflösung der Sony CCCD-Sensoren hat der EMVA1288-Standard dazu beigetragen, einen reibungslosen Übergang von CCD zu CMOS zu gewährleisten und den Herstellern von Bildverarbeitungssystemen, auf Ihrer Suche nach der perfekten Kamera, bei Ihrer komplexen Auswahl zu helfen.
Die vom Standard gemessenen Bildqualitätsparameter, die bei der Auswahl einer Kamera von entscheidender Bedeutung sind, lauten wie folgt.
Quanteneffizienz (auch als QE bekannt):
Misst den Prozentsatz (%) der Photonen, die im Sensor für eine bestimmte Wellenlänge in Elektronen umgewandelt werden. Ein hoher Prozentsatz zeigt an, dass ein effizienterer Sensor das empfangene Licht in ein elektrisches Signal umwandelt und somit Licht leichter erkennt. Diese Funktion ist besonders vorteilhaft für Anwendungen mit wenig Licht oder für Anwendungen, die bei bestimmten Wellenlängen eine hohe Empfindlichkeit erfordern, z. B. Verkehrsüberwachungsanwendungen oder wissenschaftliche Fluoreszenzanwendungen. Der Prozentsatz der Quanteneffizienz hängt ausschließlich vom Sensor ab.
Rauschen (auch als Temporal Dark Noise oder Read Noise bekannt):
Sie wird in Elektronen (e-) gemessen und ist die Menge an Rauschen im Sensor, wenn kein Signal vorhanden ist. Ein niedriger Rauschpegel führt zu einem saubereren Bild. Alle Sensoren verursachen ein gewisses Rauschen, dies wird durch die Elektronik des Sensors und das Design der Kamera verursacht. Die neueren Sensoren verwenden fortschrittliche Techniken zur Rauschunterdrückung. In ähnlicher Weise können Kamerahersteller Änderungen an der Firmware der Kamera vornehmen, um den Geräuschpegel weiter zu senken. Typische Bildverarbeitungsanwendungen, die von rauscharmen Kameras profitieren können, sind ANPR, Lebensmittelsortierung und Biowissenschaftliche Anwendungen.
Sättigungskapazität:
Sie wird in Elektronen (e-) gemessen und misst die Ladungsmenge, die ein Pixel verarbeiten kann. Jedes Pixel verhält sich wie ein Eimer, der Elektronen enthalten kann. Die Sättigungskapazität gibt die maximale Anzahl von Elektronen an, die jedes einzelne Pixel speichern kann, und hängt im Allgemeinen mit der Pixelgröße des Sensors zusammen. Die Sättigungskapazität beeinflusst den Dynamikbereich. Beispielsweise erhöht eine hohe Sättigungskapazität das Dynamikbereichspotential. Die Sättigungskapazität hängt nur vom Sensor in der Kamera ab.
Signal-Rausch-Verhältnis:
Sie wird in Dezibel (dB) oder in Bit gemessen. Dies ist das Verhältnis zwischen dem Signal bei Sättigungspegeln und dem Rauschen bei Sättigungspegeln. Je höher die Zahl, desto besser bleiben der Bildkontrast und die Bildschärfe erhalten. Für Bildverarbeitungsanwendungen mit geringen Lichtverhältnissen ist ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis entscheidend um gute Ergebnisse zu erzielen.
Dynamikbereich:
Dieser wird in Dezibel (dB) oder in Bit gemessen und liefert das Verhältnis zwischen dem Signal bei Sättigungspegeln und dem minimalen Signal, das der Sensor erkennen kann. Je höher die Zahl, desto mehr Detaillierungsgrade können erfasst werden. Mit anderen Worten, der Dynamikbereich beschreibt die Fähigkeit der Kamera, die maximalen und minimalen Pegel von Licht und Schatten zu erfassen. Dies bedeutet, dass Industriekameras mit dem höchsten Dynamikbereich diejenigen sind, die mehr Details erfassen, wenn die Beleuchtungsstärke sehr unterschiedlich ist ( Helligkeit und Dunkelheit). Die Ergebnisse des Dynamikbereichs hängen sowohl vom Sensor als auch vom Design der Kamera ab, da der Analog-Digital-Wandler der Kamera ebenfalls Auswirkungen darauf haben kann. Der Dynamikbereich ist wichtig für Bildverarbeitungsanwendungen wie Verkehr, Sportanalyse, Smart-Farming und Rundfunk.
Empfindlichkeitsschwelle:
Sie wird in Photonen (γ) gemessen und bezieht sich auf die Anzahl der Photonen, die erforderlich sind damit das Signal dem Rauschpegel entspricht. Je niedriger die Zahl, desto besser kann die Kamera nützliche Bilddaten über dem Rauschen erfassen. Der Empfindlichkeitsschwellwert bietet ein gutes Maß, um zu verstehen wie sich die Kamera bei Anwendungen bei schlechten Lichtverhältnissen verhält, da andere Parameter wie die Quanteneffizienz und die Rauschpegel der Kamera (sowohl Dark Noise als auch Shot Noise) berücksichtigt werden.
EMVA1288-Daten für unser Kamerasortiment sind auf unserer Website verfügbar und helfen Ihnen bei der Auswahl der besten Bildverarbeitungskamera für Ihre Anwendung.
Wenn Sie weitere Hilfe bei der Auswahl des richtigen Sensors für Ihre Anwendung benötigen, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren:
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