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Belichtungssteuerung und Binning bei Zeilenkameras

Für die meisten Zeilenkameraanwendungen ist die Steuerung der Belichtungszeit sowie das Binning eine wichtige Voraussetzung.

Belichtungssteuerung

Ohne Belichtungssteuerung ändert sich die Helligkeit je nach Frequenz des von der Kamera empfangenen EXSYNC-Signals. Dieses Signal wird von der Geschwindigkeit abgeleitet, mit der das Objekt sich an der Kamera vorbei bewegt, z.B. von einem Encoder. Bei fehlender Belichtungssteuerung erfasst die Kamera Licht während der gesamten Zeit zwischen den EXSYNC-Signalen, was dazu führt, dass eine Geschwindigkeitsänderung auch eine Änderung in der Bildhelligkeit zur Folge hat.

Wird zum Beispiel die Belichtungszeit auf die Maximalzeit zwischen zwei EXSYNC-Pulsen eingestellt, während das System mit Maximalgeschwindigkeit (maximale Zeilenfrequenz) arbeitet, so bleibt die Bildhelligkeit unabhängig von der Objektgeschwindigkeit konstant. Die Belichtungszeit kann entweder über ein externes Kontrollsignal oder durch das Einstellen der Belichtungszeit in der Kamera geregelt werden.

Binning bei Zeilenkameras

Bei Single Line-Zeilenkameras ist nur ein horizontales Binning möglich, wobei der Sensor mit zwei oder mehr zusammengefassten Pixeln getaktet wird. Die akkumulierten Ladungen eines jeden Pixels werden zusammengefasst, was die horizontale Auflösung verringert, jedoch Empfindlichkeit und Signal-Rausch-Abstand erhöht.

Binning

Einige der aktuellen CMOS-Sensoren ermöglichen auch vertikales Binning. Hierbei werden zwei Zeilen nacheinander erfasst und dann in der Kamera zusammengefasst, Binning in beide Richtungen ist so möglich.


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