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Full Frame oder Interline -
Entscheiden sie selbst.
Das Konzept der SIGMA2
bietet die Möglichkeit eine ganze Reihe
verschiedener Sensoren einzusetzen. Neben den
bekannten FULL Frame (KAF) Sensoren werden nun auch
Interline (KAI) Sensoren, sowie der neue "Große" von
KODAK - der KAF8300 - mit 8,3 Megapixel und
Antiblooming Gate unterstützt.
Full Frame Sensoren zeichnen sich
durch Ihre extrem hohe Quantenausbeute (QE) aus,
die bis zu knapp 90% erreichen kann. Möglich
wird dies, weil die gesamte Fläche des Pixels
zum Sammeln der einfallenden Photonen verwendet
werden kann. Man spricht in diesem Fall von 100%
Füllfaktor. Im Gegensatz dazu benötigen Interline Sensoren
einen Teil der Pixelfläche für die
Zwischenspeicherung der angesammelten Elektronen
während des Auslesens. Photonen die auf diesen
"Zwischenspeicher" fallen gehen für die Aufnahme
verloren. Durch das Aufbringen von Mikrolinsen
auf die Chipoberfläche wird erreicht, dass mehr
Licht auf den sensitiven Teil jedes Pixels
fokussiert wird. Die Quantenausbeute wird
dadurch verbessert und erreicht etwa 60%. Die hohe
Empfindlichkeit von Full Frame Sensoren
kann aber nicht erreicht werden.
Ein weiter wichtiger Unterschied
zwischen Full Frame - und Interline Sensoren
besteht in der Anzahl Elektronen, die pro Pixel
gespeichert werden können.
Die Kapazität eines Pixel ist bei Full Frame
Sensoren prinzipiell deutlich größer als bei
Interline Sensoren, da ja bei letzterem ein Teil
des Pixels ja für den Zwischenspeicher verloren
geht. In erster Näherung kann davon ausgegangen
werden, dass bei gleicher Pixelgröße ein Full
Frame Sensor die 2 - 3 fache Menge an Elektronen
speichern kann als ein Interline Sensor. Daraus
resultiert ein deutlicher Vorsprung in der
Dynamik. Je größer die Dynamik, desto länger
kann belichtet werden bevor der Sensor in die
Sättigung geht.
Der wichtigste Nachteil der Full
Frame Sensoren liegt in deren Blooming
Verhalten. Jeder der schon mal mit diesem
Sensortyp gearbeitet hat kennt die Blooming
Artefakte an hellen Sternen. Diese entstehen,
wenn ein Pixel seine gesamte Ladungskapazität
erreicht hat und die überzähligen Elektronen nun
in die benachbarten Pixel abfließen.
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Die
Kühlung
Jeder
Halbleiter - und dazu gehören auch CCD
Sensoren - erzeugen im Betrieb sog.
thermisches Rauschen. Je höher die
Temperatur des Sensors, desto höher ist auch
dieser unerwünschte Effekt. Eine effektive
Methode dieses thermische Rauschen zu
minimieren besteht in der aktiven Kühlung
des Sensors. Die SIGMA2 enthält zu diesem
Zweck eine 2-stufige thermoelektrische
Kühlung, mit deren Hilfe der Sensor um ca.
40°C gegenüber der Umgebungstemperatur
heruntergekühlt werden kann.
Die gewünschte Temperatur kann vom Anwender
vorgegeben werden und wird dann mit einer
Genauigkeit von 0,1°C konstant gehalten.
Eine präzise Temperaturregelung ist ein
wichtiger Bestandteil einer aktiven Kühlung.
denn nur dadurch ist es möglich mit Dark
Frame Bibliotheken zu arbeiten. Nutzen Sie
die klaren Nächte lieber mit der Gewinnung
von Photonen als mit der Erstellung von
Dunkelbildern. |
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Der CCD Chip ist bei der SIGMA2 in einer
luftdichten Kühlkammer untergebracht. Dadurch wird die
Betauung des Sensors bei tiefen Temperaturen
wirksam verhindert. Die Kühlkammer wird durch
ein spezielles Trockenmittel auf unter 5%
Luftfeuchte gehalten. Sollte nach einigen Jahren
Betriebszeit doch einmal Feuchtigkeit eindringen
kann das Trockenmittel bequem von außen
getauscht werden, ohne dass die Kamera geöffnet
werden muss. |
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