Definition
Als Hotpixel (und als Defektpixel im weiteren Sinn) werden Pixel bezeichnet, die nicht oder nicht linear auf einfallendes Licht reagieren. Sie entstehen z. B. durch Verunreinigungen während der Sensorfertigung oder altersbedingt. Sie können sowohl bei CCD- als auch bei CMOS-Sensoren auftreten. CCD-Sensoren weisen in der Regel bei gleichen Betriebsbedingungen weniger Hotpixel auf als CMOS-Sensoren. Hotpixel werden bei abgedunkeltem Sensor und längeren Belichtungszeiten als einzelne, helle Bildpunkte sichtbar. Das Auftreten von Hotpixeln wird begünstigt durch folgende Faktoren:
•lange Belichtungszeiten
•hohe Verstärkungseinstellung (Gain)
•hohe Betriebstemperatur des Sensors
Abb. 20: Erkannte Hotpixel bei einer Monochromkamera
Abb. 21: Erkannte Hotpixel bei einer Farbkamera
Hotpixelkorrektur
Während der Kamerafertigung werden alle Sensoren, die in uEye Kameras zum Einsatz kommen, auf Hotpixel geprüft. Dabei werden bei abgedunkeltem Sensor mit langer Belichtungszeit Bilder aufgenommen. Pixel, deren Helligkeit um einen bestimmten Wert von der mittleren Bildhelligkeit abweicht, werden als Hotpixel klassifiziert. Eine Liste mit den Koordinaten aller Hotpixel wird im Kameraspeicher hinterlegt. Die Hotpixelkorrektur wird softwareseitig durchgeführt. Manche Sensormodelle bieten auch eine Korrektur der Hotpixel direkt im Sensor.
Die maximale Anzahl hinterlegter Hotpixel beträgt bei uEye Kameras:
uEye Modell |
max. hinterlegte Hotpixel |
|---|---|
GigE Kameras (CMOS) |
574 |
GigE Kameras (CCD) |
20 |
USB 3.1 Kameras (CMOS) |
574 |
USB 3.0 Kameras (CMOS) |
574 |
USB 2.0 Kameras (CMOS) |
574 |
USB 2.0 Kameras (CCD) |
20 |
Wie viele Hotpixel in der kamerainternen Liste angegeben werden, ist in erster Linie von den definierten Schwellwerten abhängig und sagt nichts über die Qualität der verwendeten Sensoren aus.
Wenn die Funktion "Hotpixelkorrektur" aktiviert ist, werden die Hotpixel im aufgenommenen Bild korrigiert, indem der Helligkeitswert von zwei horizontal benachbarten Pixeln gemittelt wird. Bei Farbsensoren erfolgt die Korrektur farbrichtig im Raw-Bayer-Format, also vor der Farbkonvertierung. Die Korrektur funktioniert nicht bei eingeschaltetem Subsampling und bei Binning-Faktoren größer 2x.
|
IDS Imaging Development Systems GmbH testet Sensoren außerdem auf sog. Coldpixel und Deadpixel. Sensoren, die Defektpixel-Cluster (mehr als zwei benachbarte farbgleiche Defektpixel) besitzen, werden beim Qualitätstest aussortiert. Es ist jedoch nicht auszuschließen, dass im Betrieb der Kamera vor allem in sehr warmer Umgebung weitere Defektpixel auftreten. |
Weitere Hotpixel definieren
Sollten im Betrieb des Sensors weitere Hotpixel auftreten, können diese der kamerainternen Hotpixel-Liste hinzugefügt werden. Dies kann über die unten genannte API-Funktion durchgeführt werden.
Siehe auch: •uEye Cockpit: Hotpixelkorrektur •Programmierung: is_HotPixel() |
