CRA英文全称Chief Ray Angle,Image Sensor存在CRA的原因为Image Sensor表面的Mirco Lens存在FOV(Field of view),而CRA值的大小取决于Image Sensor的Micro Lens硅光电二极管的位置存在水平误差值,目的是更好地匹配镜头。
选择匹配的Lens&Image Sensor的CRA,在硅光电二极管中捕获更准确的光子,从而减少光学串扰。 小像素Image Sensor主光角已成为一个重要的参数。这是因为光必须通过像素的深度到达像素底部的硅光电二极管,这有助于增加正确进入硅光电二极管的光量,减少进入相邻像素的硅光电二极管的光量(产生光串扰)。 所以Image sensor在选择镜头时,可以向前Image Sensor厂商&镜头制造商要求CRA匹配曲线图;一般建议Image Sensor与镜头的CRA当然,角在 /-3度以内,当然Pixel要求越小越高。 不匹配导致整个图像的颜色不平衡,导致信噪比(SNR)因为CCM光电二极管中的信号损失需要增加数字增益。
CRA不对应会导致图像不清、雾、对比度低、颜色变淡、景深变小等问题。 镜头CRA小于Image Sensor CRA会产生Color shading。
Image Sensor小于镜头CRA会产生Lens shading。 所以要首先保证不出现Color shading,因为Lens shading比Color shading通过调试更容易解决。
从上图可以看出镜头TTL也是决定CRA角度的关键,TTL越低CRA角度越大,小像素的角度就越大Image sensor设计相机系统时的镜头CRA匹配也很重要。 通常,由于各种原因,镜头CRA与Image sensor CRA不完全匹配。实验中观察到与弯曲相匹配CRA相比之下,顶部平坦(最小翻转)的镜头CRA曲线更能容忍相机模块的组装变化。 如下图所示,平顶和弯曲CRA的示例。
镜头的CRA与Image sensor的CRA如下图所示,相差过大会出现偏色。
镜头的CRA与Image sensor的CRA图像匹配正常,如下图所示: