采集光斑应该怎么选取CCD的规格？

jerryhz777

目前，我需要采集4mm*3mm区域的光斑，希望CCD能拍清楚光斑每个0.1mm*0.1mm像素点的区域里面的照度信息，请问应该怎么选CCD分辨率等规格信息呢？

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CCD像素尺寸是微米量级的，采样数方面是没有特殊要求；如果这个光斑边缘与中心强度差异大，可能会导致探测到的边缘信息信噪比低，这需要高动态范围的CCD，这或许可以通过拍多帧相加解决，但同样可能会导致边缘噪声也相加增强了，需要实际实验看下效果。目前只想到这些。

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光束分析仪？

JinhuaLiu

"目前，我需要采集4mm*3mm区域的光斑，希望CCD能拍清楚光斑每个0.1mm*0.1mm像素点的区域里面的照度信息，请问应该怎么选CCD分辨率等规格信息呢？"
这里面有几个技术要点要注意：1.4mm*3mm是物理尺寸信息；
2.CCD的pixel size一般都是4.5μ左右或者更大，这个要看选型。
3.DUT也提到0.1mm*0.1mm，那么DUT的分辨率是多少？你要进行CCD分辨率选型那就离不开DUT分辨率。
4.光学上没有经过物理尺寸标定的场景，是不应该用物理尺寸来衡量像素尺寸的。
5.镜头的选型（倍率等），精度的要求，是否涉及畸变？
一句话总结：DUT的物理尺寸&分辨率信息得有。

Dolleon

是激光光斑吗？这种光建议使用专业的光斑分析仪，因为传统CCD会有封装镀膜导致干涉条纹的出现，一般这类光斑分析仪也会有软件估计出光照度，有些厂商应该也会提供照度分布的估算信息，同时会考虑进CCD调节gamma值、CCD像素间距等因素。自己采购CCD来做的话，首先考虑光功率会不会超过CCD损伤阈值，其次是CCD像素尺寸越小越好，如果光源谱宽窄的话，还要对CCD进行物理改造，相机像素一般只能输出256个颜色\相对强度数值，把这些数值转化成光照度还要你算法去估计.

jerryhz777

Dolleon 发表于 2023-6-29 11:25
是激光光斑吗？这种光建议使用专业的光斑分析仪，因为传统CCD会有封装镀膜导致干涉条纹的出现，一般这类光 ...

是VCSEL光源经过匀光片后的光斑。

Dolleon

jerryhz777 发表于 2023-6-29 13:07
是VCSEL光源经过匀光片后的光斑。

注意，VCSEL有的型号会有很窄的谱宽，而我的经验，谱宽在10nm这个级别的，外面直接买的CCD有概率会看到类似牛顿环的干涉条纹。

jerryhz777

在网上看到的一段CCD镜头选择的原则：
1、确定需要的焦距。CCD镜头具有可调节的焦距，这使得镜头可以很容易地调整到所需的焦距。焦距是指物体和镜头之间的距离。焦距越小，物体在镜头中所呈现的大小就越大。焦距越大，物体在镜头中所呈现的大小就越小。焦距是由镜头的焦距范围决定的。焦距范围是指镜头可以调整的最大和最小焦距。镜头的焦距范围以“mm”为单位来表示。
2、确定所需的光圈大小。光圈是指镜头可以打开的最大面积。光圈的大小决定了镜头的明亮程度。光圈越大，镜头越明亮。光圈越小，镜头越暗。光圈的大小由镜头的光圈范围决定。光圈范围以“F”值为单位来表示。
3、确定镜头的物体距离。物体距离是指镜头中心轴线和物体之间的距离。物体距离越近，物体在镜头中所呈现的大小就越大。物体距离越远，物体在镜头中所呈现的大小就越小。物体距离决定了镜头的变焦能力。镜头的变焦能力越强，物体距离越近时所呈现的画面就越大。镜头的变焦能力越弱，物体距离越近时所呈现的画面就越小。
4、根据所需的特殊效果选择镜头。有些镜头具有特殊的设计，可以产生特殊的效果，例如色彩偏差，暗角，虚化，和其他效果。
5、根据预算和个人喜好选择镜头。镜头的价格因品牌，质量，焦距，光圈，特殊效果，等因素而异。

candy21

Dolleon 发表于 2023-6-29 17:58
注意，VCSEL有的型号会有很窄的谱宽，而我的经验，谱宽在10nm这个级别的，外面直接买的CCD有概率会看到类 ...

为什么窄带光源会有干涉条纹？哪里产生的呢？

Dolleon

candy21 发表于 2023-6-30 18:01
为什么窄带光源会有干涉条纹？哪里产生的呢？

就像我之前说的，保护CCD的透明封装会导致干涉条纹，原理可以参考等倾、等厚条纹以及牛顿环，而一些CCD在像元上会有滤光左右的镀膜，后者理论上也会产生干涉，不过这个还没观测到。