Mikrolinsen verbessern den Füllfaktor
Beim Füllfaktor handelt es sich um den prozentualen Anteil der Pixelfläche, die bei der Belichtung dem Licht ausgesetzt ist. Im Idealfall wären dies 100 %. Da sich auf der Sensorfläche neben den lichtempfindlichen Fotodioden noch weitere Bauelemente befinden reduziert sich dieser Wert, je nach Sensortechnologie, auf ca. 30–50 %. Durch den Einsatz von Mikrolinsen wird dem entgegengewirkt und der Füllfaktor auf 90 % und mehr erhöht. Die Mikrolinsen bündeln das auf eine Fotozelle einfallende Licht und erhöhen somit die aktiv nutzbare Fläche.
Abb. 12: Einsatz von Mikrolinsen zur Erhöhung des effektiven Füllfaktors
Abb. 13: CMOS-Pixelaufbau mit Bayer-Filter (Rot) und Mikrolinse
Manche Sensoren besitzen zum Rand hin verschobene Mikrolinsen. Diese gleichen die Abschattung bei schräg einfallendem Licht aus. Der Einfallwinkel des Lichts wird dabei als Chief Ray Angle (CRA) bezeichnet. Daher bezeichnet man die Verschiebung der Mikrolinsen als CRA-Korrektur. Die Stärke der Verschiebung wird als Winkel angegeben und bezieht sich auf die Mikrolinsen in den Sensorecken.
Abb. 14: Mikrolinsen ohne CRA-Korrektur
Abb. 15: Aufnahme ohne CRA-Korrektur zeigt Shading (dunkle Bildecken)
Abb. 16: Mikrolinsen mit CRA-Korrektur
Abb. 17: Aufnahme mit CRA-Korrektur
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Die Nutzung von parallelem Licht erzeugt bei Sensoren mit CRA-Korrektur leichte Farbveränderungen. Dies kann z. B. bei der Verwendung telezentrischer Objektive auftreten. Welche Sensoren verschobene Mikrolinsen besitzen, finden Sie in den Kamera- und Sensordaten. |
