Die Idee eines CCDs ist einfach. Wir können es uns als Speicher-Chip ohne 'Deckel' vorstellen. Treffen Fotonen auf die Speicherzellen, erzeugen sie dort Elektronen (fotoelektrischer Effekt). Dabei sind die Menge der Fotonen und die Menge der Elektronen proportional zueinander. Die Wellenlänge der Fotonen wird aber nicht an die Elektronen 'weiter gegeben'. CCD-Chips sind also farbenblind.
Jedes Pixel eines Farb-CCDs erhält daher im letzten Schritt der Produktion ENTWEDER einen roten ODER eine grünen ODER einen blauen 'Anstrich'. Die Verteilung der roten, grünen und blauen Farbkleckse erfolgt dabei heute zumeist gemäss der Ideen eines Herrn Bayer. Man spricht daher vom 'Bayer-Filter'.
Am Ausgang 'normaler' Farbkameras erwartet man, dass ein und derselbe Pixel einen Rot- UND einen Grün- UND einen Blau-Wert liefert. Da das CCD aber nur einen dieser drei Werte liefern kann, werden die beiden jeweils fehlenden Werte durch den Signalprozessor der Kamera mittles einer sog. räumlichen Farb-Interpolation 'geschätzt'.
Für messtechnische Anwendungen ist es natürlich sinnvoller, nicht mit interpolierten Daten zu arbeiten. Daher nutzt man für solche Fälle zunehmend 'Bayer-Kameras'. Sie liefern den 'rohen Inhalt' des CCDs, beim ersten Hinsehen also nur ein monochromes Bild mit 8 Bit/Pixel.
Tatsächlich liegen für jedes Pixel drei weitere Bit vor, nämlich die Information, ob es sich ENTWEDER um ein rotes ODER grünes ODER blaues Pixel handelt Wir müssen diese Information allerdings nicht 'mitschleppen', denn sie ergibt sich aus der Koordinate des Pixels.
Hintergrund-Informationen zu Bayer-Kameras
- Laden Sie den Bayer Demonstrator herunter
Dieses Programm demonstriert die Nutzung der von Bayer-Kameras ausgegebenen Bilddaten.
- Laden Sie das White Paper "Wie Farbkameras funktionieren" herunter
Dieses White Paper beschreibt die Funktionsweise von Bayer-Kameras.
The Imaging Source Bayer-Kameras
The Imaging Source stellt folgende Bayer-Kameras her:
