Sensor
•Sensorbedingt wirken sich Änderungen der Aufnahmeparameter (wie Belichtungszeit oder Verstärkung) erst auf das übernächste Bild aus. Dies ist unabhängig vom Betriebsmodus.
•Sensorbedingt können die beiden Zeilen am unteren Bildrand etwas dunkler sein.
Pixeltakt
•Der Pixeltakt kann in Stufen verstellt werden. Mit höheren Werten werden die Stufen größer.
•Abhängig von der Sensor-Bittiefe ist der Wertebereich des Pixeltaktes unterschiedlich.
•Beachten Sie den Bandbreitenbedarf bei Bittiefen von mehr als 8 Bit pro Pixel.
•Die Sensor-Gesamtverstärkung ist abhängig vom Pixeltakt. Es kann daher beim Umschalten zwischen verschiedenen Pixeltakten zu Unterschieden im Bildkontrast kommen.
•Der Sensor liefert herstellerbedingt ein auf dem Kopf stehendes Bild. Dieses wird von der API/Kamera gespiegelt, so dass das Bild richtig herum angezeigt wird. Wird jedoch das Bild im Raw-Bayer-Format direkt ausgelesen, muss beachtet werden, dass der erste Pixel nicht den roten sondern den grünen Farbwert angibt. Daher wird folgendes Vorgehen empfohlen, um ein farbrichtiges Bild zu erhalten:
1.Bild in y-Richtung spiegeln.
2.Debayering durchführen.
3.Bild in y-Richtung spiegeln.
Gesamtverstärkung (Master Gain)
•Die Gesamtverstärkung arbeitet digital auf den 10 bzw. 12 Bit des Sensors und ist im FPGA in der Kamera realisiert.
•Die maximale Verstärkung (4x) erzeugt aus 10-Bit-Sensorwerten reine 8 Bit. Im 12 Bit-Modus werden effektiv nur 10 Bit versandt.
•Bei Verwendung einer Gesamtverstärkung von Faktor 2x (und somit von einem Verstärkungswert 33 oder höher) sollte aus Gründen der Bildqualität die analoge Extraverstärkung aktiviert werden. Diese erzeugt Faktor 2x auf dem analogen Weg und vermeidet Nichtlinearitäten. Die Gesamtverstärkung ist dann um 33 Werte zu verringern.
Analoge Extraverstärkung
•Die Extraverstärkung arbeitet analog auf dem Sensor und erhöht den Bildkontrast ungefähr um den Faktor 2.
•Bei Aktivierung der analogen Extraverstärkung verschiebt sich der Schwarzwert geringfügig.
Trigger-Modus
•Der Sensor erreicht im Trigger-Modus die gleiche Bildrate wie im freilaufenden Modus. Während das neue Bild belichtet wird, wird das vorherige Bild ausgelesen und übertragen.
•Die Bildrate hängt im Trigger-Modus von der Bildraten-Regelung ab. Dieser sollte üblicherweise auf maximaler Einstellung stehen. Geringere Werte bewirken eine längere maximal mögliche Belichtungszeit und verringern die Bildrate unabhängig von der effektiven Belichtungszeit.
Bittiefe
•USB 3.0-Kamera: Nur im 8-Bit-Übertragungsmodus und 10-Bit-Sensormodus wird die maximale Bildrate erreicht. Diese beträgt bauartbedingt 50 % der vom Hersteller angegebenen Bildrate, da der Sensor mit 8 anstatt 16 Pixelleitungen angeschlossen ist.
•10 und 12 Bit werden in 2 Bytes verpackt.
•Die Standardeinstellung im Treiber beträgt 10 Bit pro Sensorpixel.
•Wenn der Sensor im 12-Bit-Modus betrieben wird, begrenzt der Sensor die maximal mögliche Bildrate.
Schwarzwert/Referenzpixel
•Der Schwarzwert lässt sich auch ins Negative verstellen. Daher liegt die Werkseinstellung nicht am unteren Ende des Regelbereiches.
•Der Sensor besitzt keine Schwarzpixel für die Bildung der Schwarzwert-Referenz. Mit zunehmender Sensortemperatur und Belichtungszeit steigt der Schwarzwert an. Die maximale Belichtungszeit wurde aus diesen Gründen auf 500 ms begrenzt. Bei Verwendung von Gamma ist dies besonders sichtbar. In der Farbversion entstehen bei Verwendung der RGB-Verstärkung Farbverschiebungen. Der Schwarzwert kann mit der kürzesten Belichtungszeit oder bei geschlossener Blende abgeglichen werden.
•Zusätzlich können die ersten 16 Pixel jeder Zeile auf ein elektrisches Schwarz geschaltet werden. Diese sind im Vollbild dann als vertikaler, dunkler Streifen am linken Bildrand sichtbar. Mittels des Intensitätsverlaufs im uEye Cockpit ist ein Nullpunkt leichter einzustellen. Diese Referenzpixel können gemittelt für eine Subtraktion pro Zeile oder pro Bild verwendet werden, was bei extremen Kontrasten zu mehr Homogenität im Bild führt.
•Das Verschieben des Schwarzwertes mittels Offset, Temperatur oder Verstärkung führt bei aktivem Weißabgleich zu Farbbalance-Fehlern, da die RGB-Verstärkung in der Verarbeitung nachgelagert ist und den Nullpunkt unterschiedlich zur jeweiligen Grundfarbe verschiebt. Als letzte Einstellung sollte der Schwarzwert mittels des Offset-Reglers immer auf den Nullpunkt justiert werden.
•Beim Wechsel der Sensor-Bittiefe sollte der Schwarzwert neu justiert werden.
Subsampling/Binning/AOI
•Der Sensor unterstützt kein Binning.
•Die Bildrate wird nicht erhöht, wenn die horizontalen Auflösung durch Subsampling oder AOI reduziert wird.
•Die Bildrate kann durch vertikales Subsampling und/oder AOI erhöht werden.
•Die minimale, effektive Bildhöhe ist auf 48 Zeilen begrenzt, damit die entstehende hohe Bildrate stabil übertragen werden kann.
•Farbversion: Die minimale AOI-Höhe von 2 Pixel wird nur im RAW-Format unterstützt.
FPN (fixed pattern noise)-Korrektur
•Die standardmäßig aktivierte FPN-Korrektur behebt sichtbare vertikale Streifen im Bild. Diese sind sensorbedingt und werden in einem komplizierten Verfahren werksseitig kalibriert. Das Ergebnis ist ein homogeneres Bild.
•Mit zunehmender Verstärkung und Gamma werden die typischen vertikalen und horizontalen Strukturen des CMOS-Sensors sichtbar. Dieser Effekt wird durch die FPN-Korrektur nicht abgemildert.
Sensorgrundverstärkung
•Bei kurzen Belichtungszeiten unter 10 ms bietet der Sensor noch Dynamikreserve. Hier kann mit negativen Werten die analoge Sensorgrundverstärkung unter den Faktor 1.0x gestellt werden. Dazu wird die analoge Extraverstärkung deaktiviert und die Gesamtverstärkung sollte ebenfalls nicht verwendet werden. Das Ergebnis bietet mehr Dynamik und ein besseres Signal/Rauschverhältnis (SNR).
•Bei sehr langen Belichtungszeiten und/oder warmer Kamera steigt der Schwarzwert. Wenn dieser über den Schwarzwert-Offset korrigiert wird, wird unter Umständen der Weißwert nicht mehr erreicht. Die Pixelsättigung ist dann sichtbar. In diesem Fall sollte die Sensorgrundverstärkung auf einen kleinen positiven Wert gesetzt werden.
•Eine niedrige Sensorgrundverstärkung in Kombination mit einer Gesamtverstärkung von 1,0x und deaktivierter analoger Extraverstärkung (gain boost) bewirkt, dass die Pixelsättigung sichtbar wird. Dies ist ein feststehendes Muster in hellen Bildstellen, zusätzlich ist ein vertikales Streifenmuster sichtbar. Die volle Pixelsättigung von 255 wird im 8-Bit-Modus nicht erreicht.
Multi-AOI
•Der Sensor unterstützt bis zu 8 vertikale Bereiche. Diese dürfen sich nicht überlappen und müssen aufsteigende Positionen haben.
•Die vertikalen Positionen liegen im 2er Raster.
IDS Linescan ("AOI-Merge-Modus")
•Der IDS Linescan kann bei Farbsensoren nur mit mindestens 2 Zeilen verwendet werden.
Optische Effekte
•Unter Umständen kann einfallendes Streulicht Reflexionen an den Bonding-Drähten im Randbereich des Sensors verursachen. Diese Reflexionen können im Bild sichtbar sein.
USB 3 uEye CP Rev. 2
•Wenn Sie die USB 3 uEye Kamera an einem USB 2.0-Port betreiben, müssen Sie den internen Bildspeicher aktivieren.
USB 3 uEye CP
•Wird die USB 3.0 Kamera an einen USB 2.0-Port angeschlossen, wird der Pixeltakt softwareseitig auf einen Wert von 35 MHz reduziert.
•Die Auto-Pixeltakt-Funktion kann nicht verwendet werden, da es nur einen Pixeltakt gibt.
•Die Kamera muss im 10-Bit-Sensormodus betrieben werden.
•Es können maximal 8 Bit pro Pixel übertragen werden. Nur die Formate RAW8, Mono8 und RGB24 (Software) sind sinnvoll.
•Die Kamera erzeugt bei hellen Bildern mehr Daten. Dies ist ein USB 2.0-Hardware-Feature. Daher ist auf ausreichende Bandbreite (38 MByte/s) zu achten. Zum Testen kann das weiße Testbild verwendet werden.
•Bei Übertragungsfehlern wird mehr Stabilität durch die effektivere Ausnutzung der USB-Zeilenspeicher erreicht. Hierfür wird die Bildbreite mittels der AOI-Funktion auf weniger als 1960 Pixel begrenzt.
