Sprecher: Inhalt der Folge: Am Anfang waren die Wärmebilder (WB) farblos. Die unterschiedlichen Temperaturen wurden in Grautönen dargestellt. Die wärmste Stelle ist weiß und die kälteste schwarz dargestellt. Um schnell eine gute Interpretation der Bilder zu ermöglichen, wurden im Laufe der Weiterentwicklung der WB-Kameras Falschfarben in der Ansicht eingeführt. Hierfür gibt es viele Einstellmöglichkeiten in der Software bei den WB-Kameras die je […]
Autor: Markus Bausewein
Markus BauseweinAndreas MiesauerIntro/Outro: Inka Inhalt der Folge: Besondere CMOS Sensor Formate: Der kleinste aktuelle Sensor (derzeitiger Weltrekord) gängige Formate Der größte derzeit bekannte Sensor Filterarten Global Shutter / Rolling Shutter Bei einem Global Shutter werden mehr Transistoren/Pixel benötigt als bei einem Rolling Shutter. Das geht zu Lasten der Bildqualität, da die lichtempfindliche Fläche mehr eingeschränkt wird. Dafür sind Rolling Shutter Sensoren tendenziell günstiger. Bei Spiegelreflex Kameras werden meist Rolling Shutter Senoren eingesetzt da hier noch ein mechanischer Verschluss verwendet wird und ein Global Shutter überflüssig wird. […]
Markus BauseweinAndreas MiesauerIntro/Outro: Inka Inhalt der Folge: CMOS (Complementary Metal Oxid Semiconductor) Ein CMOS Sensor unterscheidet sich von einem CCD Sensor dadurch, dass hier keine Ladung im jeweiligen einzelnen Element gesammelt und dann ausgelesen wird, sondern diese wird direkt in eine Spannung umgewandelt, verstärkt und ausgelesen. Funktionsweise im Detail: Dunkelrauschen Die Pixel des Sensors haben ein Dunkelrauschen. Dieses Dunkelrauschen entsteht über […]
Markus BauseweinAndreas MiesauerIntro/Outro: Inka Inhalt der Folge: Auslesen von CCDs (Charge Coupled Device) Funktionsprinzip von CCDs Typen von CCDs Allgemein werden einige typische CCD-Sensor-Bauarten unterschieden: Interline Transfer CCD dieser kann sehr schnelle Bildraten mit Hilfe einer „elektronischen Shutterfunktion“ aufnehmen. Beim Interline Transfer ist jede zweite Pixelzeile auf dem CCD-Sensor maskiert und steht nicht für Belichtungen zur Verfügung. In […]
Inhalt der Folge: CCD (Charge Coupled Device) Wie entstand der erste CCD-Chip, und was ist die Grundlage des CCDs? Der CCD-Chip war eigentlich ein Abfallprodukt beim Versuch einen Speicherchip zu entwickeln. Willard Boyle und George Smith diskutierten im Herbst 1969, ob man mit dem fotoelektrischen Effekt von Silizium einen Speicherchip bauen kann. Sie setzten im Prinzip mehrere Fotozellen aus Silizium matrixförmig zusammen und entwickelten ebenfalls eine […]
Sprecher: Markus Bausewein Andreas Miesauer Intro/Outro: Inka Inhalt der Folge: Übersicht bildgebende Sensoren: Nipkow-Scheibe 1884 von Paul Nipkow erfunden Bildaufnahmeröhren: Ikonoskop Super-Ikonoskop Orthikon Super-Orthikon Halbleiter-Bildsensoren: CCD (Charge Coupled Device) Ein CCD ist ein Array aus mehreren lichtempfindlichen Halbleiterelementen, welche einfallendes Licht in eine elektrische Ladung umwandeln. Diese wird zunächst an diesem Element gesammelt (Integrationszeit), dann wird jedes einzelne Element ausgelesen (Schieberegister) und schließlich wieder […]
Sprecher: Inhalt in dieser Folge: Die erste funktionsfähige Solarzelle wurde 1883 von Charles Fritts gebaut und basierte auf Selen. Am 25. April 1954 wurde die erste Siliziumsolarzelle vorgestellt, welche einen Wirkungsgrad von ca. 6% hatte. Die Anwendung dieser Solarzellen war bis in den 60ern vorwiegend in der Raumfahrt. Seit den 70ern findet die Solarzelle immer mehr Anwendungsbereiche Typen von Solarzellen: Monokristalin (Si, GaAs, GaAs/GaAlAs, CdS/CuInSe2 Kupferindiumdiselenid abgekürzt CIS-Zelle) Zur Erzeugung […]
Sprecher: Inhalt in dieser Folge: Fototransistor Ein lichtempfindlicher Transistor als npn oder pnp Ausführung. Verstärkungsfaktor liegt bei ca 100 – 1000. Meist werden bei diesen Transistoren nur der Kollektor und der Emitter herausgeführt. Eine Version bei dem die Basis herausgeführt wird kommt seltener vor. Sie sind empfindlicher als Photodioden aber auch langsamer. Einsatz bei Dämmerungsschalter, Lichtschranken, Optokoppler. Die maximale Empfindlichkeit bei einem Silizium –Fototransistors liegt bei ca. 850nm. […]
Sprecher: Markus BauseweinAndreas MiesauerIntro/Outro: Inka Inhalt in dieser Folge: Fotodioden Eine Fotodiode ist eine Diode bei der die PN-Schicht nahe der Oberfläche liegt, damit diese von einfallendem Licht erreicht werden kann. Fällt Licht auf die PN-Schicht, werden Elektronen dort gelöst, es entsteht eine Spannung. In der Regel werden Fotodioden in Sperrichtung betrieben. Durch die angelegte Sperrspannung vergrößert sich […]
Sprecher: Markus BauseweinAndreas MiesauerIntro/Outro: Inka Inhalt in dieser Folge: Übersicht optischer Sensoren: CCD CMOS Fotowiderstand (Widerstand sinkt mit zunehmender Helligkeit) Fotodiode (Strom steigt mit zunehmender Helligkeit) Fototransistor (Strom steigt mit zunehmender Helligkeit) Fotomultiplier Fotothyristor Pyrometer Pyroelement Solarzelle Thermopile (Inkrementalgeber) (Spektrometer) (Lichtschranke) (Farbsensor) (Entfernungsmesser) Fotowiderstand – LDR (Light Dependent Resistor) Ein Fotowiderstand besteht aus einem Träger, auf den eine dünne, lichtempfindliche Halbleiterschicht aufgebracht […]