什么是CRA?

In: 镜头知识 On: Friday, October 25, 2019 Hit: 106

导读:在镜头行业我们通常会提到CRA这个参数,这个参数经常用来判断镜头与相机是否匹配,我们知道光线经过镜头变换后到达相机像元的角度会随视场大小发生变化,具体是怎样的的规律呢?

    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CRACRA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SensorMicro 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。

LensSensor搭配的三个重要参数:

1LensImage CircleSensor的对角线;

2SensorPixel Size;

3CRA

    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LENSSENSORCRA曲线误差在+/-2°。

    匹配原则为 LensCRA值一定要小于或者接近SensorMicro 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。

 

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