什么是CRA?

    所谓的CRA，也就是Chief Ray Angle（主光线夹角）， 这是镜头的一个固有参数，CCD能接收多少光能一方面与本身感光元件的类型、大小、材质优劣有关，另一方面也与光经过镜头之后入射到芯片的光线角度有很大关系，这个角度我们习惯性叫它为CRA。CRA可以通过以下方式影响芯片接收光线的能力。

    现在我们知道CRA的重要性，但是还没有解释到底什么是CRA，首先要介绍光学设计中的几个名词：主光线、边缘光线、孔径光阑：

    1、主光线：从离轴物体边缘发出，穿过光学系统的孔径光阑中心，到达视场边缘。一个点只有一条主光线，所以CRA所指的主光线是物体边缘发出的，此时的CRA是最大的；

    2、边缘光线：轴上物点发出，经孔径边缘到达视场中心的光线；

    3、孔径光阑：起限制进入光学系统的成像光束口径作用的光阑。

    为了测量像侧的光轴与主光线之间的角度，使用以下方法：被测透镜由准直仪以与物侧主光线角度相对应的不同角度照射。将检测头移到镜头聚焦图像的像场位置。现在，当软件记录聚焦点的横向移动时，检测器头会朝着镜头缓慢移动。根据这些横向运动，可以计算出CRA。

    CRA还与Sensor的Micro Lens开口布局有关。因此在做Lens设计的时候CRA要尽量符合Sensor厂家提供的CRA参考值，这样才能和他们的Sensor布局相配合，提高光能接收效率。

    随着镜头的长度变得越来越短，光线到达传感器像素位置的角度也就会变得越来越大。每个像素上都有一个微镜头。微镜头的主要功能就是将来自不同角度的光线聚焦在此像素上。然而，随着像素位置的角度越来越大，某些光线将无法聚焦在像素上，从而导致光线损失和像素响应降低。

Lens和Sensor搭配的三个重要参数：

1、Lens的Image Circle跟Sensor的对角线；

2、Sensor的Pixel Size;

3、CRA。

    一般在 Sensor data sheet中会附有全视场CRA参考值，不同sensor厂家有不同的要求，可以按照这个来做镜头设计，一般要求LENS和SENSOR的CRA曲线误差在+/-2°。

    匹配原则为 Lens的CRA值一定要小于或者接近Sensor的Micro Lens CRA值，否则将会导致成像照度或色彩问题，仔细观察其成像的白色画面，就可以看出整个画面会有偏色的现象。

    Sensor CRA曲线中，纵轴表示主光线角度，单位是度，横轴表示视场，有两种表示方式，一种是以百分比表示，Sensor最大有效成像高度为100%，一般以10%依次区分。一种是直接以mm为单位，依次表示从Sensor中心到最大成像高度位置。