Professionelle Technologie zur Lösung von Problemen mit Industriekameras

Antwort: Obwohl CCDs wie viele digitale Geräte Takte verwenden, erfolgt die Sammlung und Ausgabe von Licht in analoger Form. Der Takteingang des CCD wird verwendet, um Ladung vom lichtempfindlichen Gerät zum Ausgangsverstärker zu übertragen. Das Ausgangssignal ist analog und muss in ein digitales Signal umgewandelt werden, bevor es vom Computer verarbeitet werden kann.

Antwort: Theoretisch ist der Dynamikbereich einer 12-Bit-Kamera 16-mal so groß wie der einer 8-Bit-Kamera. Eine 8-Bit-Kamera kann bis zu 256 Graustufen erkennen. Eine 12-Bit-Kamera hat 4096 Graustufen. Da die Kamera digital ist, müssen Sie nicht bis 213,5625 messen oder sagen 213 oder 214. Wenn Sie Graustufen zwischen 213 und 214 Graustufen erkennen müssen, leistet eine 8-Bit-Kamera schlechte Arbeit. Dann verwenden Sie eine 12-Bit-Kamera, die den 16-fachen Dynamikbereich bietet und gleichzeitig die gleiche Datenmenge wie eine 8-Bit-Kamera liefert.

Antwort: Der Videoausgang einer analogen Kamera verwendet analoge elektrische Signale zur Übertragung von Videosignalen. Diese Art von Kamera wird normalerweise für Closed-Circuit-Television verwendet oder an eine Capture-Karte angeschlossen, die Videosignale digitalisiert. Digitalkameras verfügen über einen A/D-Wandler im Inneren. Daten werden in digitaler Form übertragen und können direkt auf einem Computer oder Fernsehbildschirm angezeigt werden. Daher können Kameras mit digitalem Ausgang Bildabschwächung oder Rauschen während des Übertragungsprozesses vermeiden.

Antwort: Der Unterschied zwischen wissenschaftlichen CCDs und Consumer-CCDs liegt in der gewünschten Bildqualität. Einige Digitalkameras verwenden spezielle CCDs mit wenig Rauschen, haben eine hohe Pixelanzahl und einige können sich schnell bewegende Objekte erfassen.

Antwort: Solange Licht vorhanden ist, erzeugt der lichtempfindliche Teil des CCD Elektronen. Da die Pixel ausgelesen werden müssen, verschlechtert sich das Bild, wenn das Auslesen lange dauert. Dies ist das gleiche Prinzip wie die Verwendung einer langsamen Verschlusszeit, um sich bewegende Objekte zu fotografieren. Die Signalerzeugung wird normalerweise während der Auslesezeit abgebrochen. Das Ausschalten des Lichts erfordert jedoch eine Form von mechanischem oder elektronischem Verschluss. Einige CCDs sind so konzipiert, dass sie schnell zu einem bestimmten Metallbereich des CCD übertragen werden, sobald ein Signal erzeugt wird. Da Licht das Metall nicht durchdringt, wird die Signalerzeugung eingestellt und der CCD kann ohne Störungen ausgelesen werden. Diese schnelle Übertragung in den geschützten Bereich wird als elektronischer Verschluss bezeichnet, da die Zeitsteuerung mithilfe elektronisch gesteuerter Signale erzeugt wird.

Antwort: Silizium ist tatsächlich empfindlich gegenüber Licht über 1100 nm. Der Grund, warum CCD diese Wellenlängen nicht erkennen kann, ist jedoch: CCDs arbeiten, indem sie Licht absorbieren und Lichtenergie in elektrische Energie umwandeln. Diese Elektronen werden im CCD zum Ausgangsverstärker übertragen, wo ein Teil des elektrischen Signals erzeugt wird, der proportional zur vom Pixel absorbierten Lichtenergie ist. Die vom Silizium absorbierte Lichtenergiemenge hängt von der Wellenlänge ab. Blaues Licht wird von Silizium stark absorbiert, und das meiste Licht wird tatsächlich von den mehrfachen Siliziumrillen auf dem CCD absorbiert. Infolgedessen wird nur ein kleiner Teil des blauen Lichts von den verlustbehafteten Bereichen des CCD absorbiert, wo Pixel Elektronen sammeln. Am anderen Ende des sichtbaren Spektrums werden rotes und nahes Infrarotlicht ebenfalls nur teilweise absorbiert. Daher kann nur Licht, das durch eine große Menge Silizium fällt, absorbiert werden, um Elektronen zu erzeugen. Diese Elektronen driften in den verlustbehafteten Bereich des CCD und werden vom Pixel absorbiert oder driften woanders hin, bis ihre Energie erschöpft ist.