Symptom: Bildhelligkeit stark unsymmetrisch

Manchmal hat das Kamerabild auf der linken Seite einen Seite oder in einer Ecke dunkler als auf der anderen Seite:

DarkCorner
Typisch ist das etwa beim E2V sensor ev76c570. Abhilfe soll (irgendwann) der Sensor ev76c571 schaffen.

Dieser Effekt verändert sich nicht, wenn das Objektiv leicht gedreht wird und auch nicht, wenn die Kamera 180 Grad um Ihre Achse gedreht wird.

Der Grund hierfür liegt höchstwahrscheinlich in der mikroskopischen Struktur der Pixel in Kombination mit einem Objektiv mit zu großem CRA (oder einem CRA in Toleranz und einer zu kleinen Blendenzahl).

Die meisten Sensoren haben eine unsymmetrische Pixelstruktur mit dem lichtempfindlichen Teil in einer Ecke oder an einer Seite des Pixels.

cmoschip0
(Quelle: webfound)

Als a Photo sieht das z.B. so aus: (hier mit farbigen Pixeln / Bayer pattern)

cmoschip1
(Quelle: webfound)

Kommte das Licht aus erlaubten Richtungen (der CRA ist in Toleranz), so wird im allgemeinen alles Licht auf den lichtempfindlichen Teil des Pixels gelenkt. Eine zu kleine Blendenzahl bedeutet aber, dass Winkel ausserhalb der erlaubten CRA auftreten können und kann das o.g. Symptom verursachen.

Ebenso wird ein bildseitig telezentrisches Objektiv solch ein Phänomen verursachen.

Ist der Winkel des ankommenden Lichts größer (oder bei bildseitig telezentrischen Objektiven: kleiner) als erlaubt, wird ein Teil des Lichts im Nachbarpixel (bestehend aus Elektronik zum Abtransport der Ladung und dem lichtempfindlichen Teil des Pixels) ankommen.

Da die Pixelstruktur nicht symmetrisch ist, landet licht von der einen Seite (z.B. von links) im “blinden Punkt” des Nachbar Pixels , während Licht was symmetrisch unter dem negativen gleichen Winkel ankommt die lichtempfindliche Fläche des Nachbarpixels erreicht.


Die lokale Unsymmetrie der Pixelstruktur führt zu globaler Unsymmetrie der Helligkeit/Bildfarben!