Da wir für ein Entwicklungsprojekt das Empfindlichkeitsprofil
eines CCD-Sensors über die Sensorfläche bei verschiedenen
Beleuchtungsdichten bestimmen müssen, habe ich das Problem,
eine definierte Beleuchtung für diesen CCD-Sensor aufzubauen.
Diese Beleuchtung soll für eine sog. „Flatfield“-Aufnahme
dienen. Deshalb ist höchste Priorität, daß die resultierende
Beleuchtung so homogen als möglich über die Fläche des
CCD-Elementes ist.
Das ist sicher kein Problem, wenn Glühlampen ohne jegliche
Optik
in gewissen Abstand verwendet werden. Dann sollte
die Homogenität auf der kleinen Chipfläche nur im Promille-
Bereich schwanken.
Ich hatte daran gedacht, eine opake Mattscheibe von hinten indirekt zu beleuchten und das Ganze ( Lichtquelle, Mattscheibe und CCD-Sensor ) in eine Lichtbox zu stecken, damit kein Fremdlicht stört.
Zusätzlich wäre für mich von Vorteil, wenn
die Beleuchtungsquelle eine möglichst konstante Lichtleistung
über das gesamte Spektrum abgibt. Hierbei ist - aufgrund der
vorgesehenen Anwendung der CCD-Kamera - nur das für das
menschliche Auge sichtbare Spektrum maßgeblich.
Damit habe ich ein Verständnisproblem. Der Chip ist ja auch
im Infrarotbereich empfindlich (sicher mehr als im
sichtbaren).
Um Filter, die zumindest den IR-Bereich abschneiden kommt man
also sicher nicht herum. Damit wäre sowieso das Gesamtsystem
Lampe + Filter zu betrachten. Dann ist sicher auch zu
beachten,
daß die Filter im Durchlaßbereichnicht über den gesamten
Spectralbereich nicht gleichmäßige Transmission haben. Das
gilt prinzipiell auch für Neutralfilter(Graufilter).
Der Chip ist sicherlich empfindlich bis hin zu 1000nm und mehr. Aber es macht nix, wenn ich diese Empfindlichkeit mit erfassen kann. Wenn ich sie erstmal kenne und meßtechnisch erfaßt habe, dann kann ich sie später im Einsatz des CCD-Sensors berücksichtigen.
Mein eigentliches Problem ist : Ich baue mit der Mattscheibe und den Graufiltern ein Übetragungssystem und will mit dem CCD-Sensor feststellen, was er vom Ausgangssignal „mitkriegt“. Um diese Messung bewerten zu können, muß ich jedoch nicht nur wissen, was der Sensor „mitkriegt“ sondern auch, was tatsächlich nach dem Übertragungssystem ankommt. Die Übertragungsfunktionen von Filtern kann man mit etwas Aufwand bestimmen, so daß ich das Ausgangssignal bei bekanntem Eingangssignal berechnen kann. Jetzt suche ich nur noch ein geeignetes Eingangssignal, welches mit diese Berechnung erleichtert, denn ein Eingangssignal, dessen spektrale Vertielung aussieht wie „Kraut und Rüben“ läßt sich analytisch nur sehr schwer approxomieren und als Eingangsfunktion verwenden. Deshalb meine Überlegungen.
Bei Herstellern optischer Meßgeräte und diversen Instituten
wird die spektrale Empfindlichkeit von Fotosensoren
ausgemessen.
Die haben also auch die Meßtechnik um sowas zu messen.
Warum nicht verschiedene schmalbandige Lichtquellen nehmen
(z.B. LED unterschiedlicher Farbe).
Diese Quellen sind ziehmlich langzeitstabil und haben bei
konst. Temp. auch gleichbleibende spektrale Eigenschaften.
Monitoring der Helligkeit ist mit Siliziumsensoren leicht
realisierbar.
Aus den Einzelempfindlichkeiten sollte sich die
gesamtempfindl.
berechnen lassen.
Gruß Uwi
Das wäre allerding eine Möglichkeit, die ich noch nicht bedacht hatte : Möglichst viele Linienstrahler verwenden und die Messung jeweils mit diesen durchführen und danach aus den „Meßpunkten“ den Verlauf der spektralen Empfindlichkeit des CCD-Sensors interpolieren…
Muss ich mal noch drüber nachdenken.
Danke für die Anregung.
Gruß,
Jürgen
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