Digital statt analog

9. Oktober 2007, 11:08 Uhr | Horst Mattfeldt
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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Digitales Interface inklusive

Was also tun, wenn Interlaced-Sensoren für bestimmte Applikationen unverändert als beste Lösung gelten, aber auf die Annehmlichkeiten der digitalen Welt nicht dauerhaft verzichtet werden soll? Eine Lösung bietet Allied Vision Technologies mit den neuen Guppy Interlaced-Kameras, die Interlaced-Sensor und digitales Firewire-Interface kombinieren. Die Kameramodelle sind mit denselben Interlaced-Sensoren ausgestattet wie die meisten Analogsysteme, so dass die Migration zur digitalen Schnittstelle vollzogen werden kann, ohne dass Anwender auf die hohe Empfindlichkeit verzichten müssen. Da die Sensortechnologie unverändert bleibt, kann zudem außer der Schnittstelle der Rest des Systems – Optik, Beleuchtung und Bildverarbeitungssoftware – weitgehend unangetastet bleiben. Im Idealfall ist lediglich ein Austausch des Treibers nötig. Somit werden frühere Investitionen in Interlaced-basierte Systemen gesichert und mit digitaler Datenübertragungstechnik aufgerüstet.

Die neuen Interlaced-Kameras nutzen die gleiche Plattform wie die übrigen Modelle der Reihe: Die mit einer Firewire-Schnittstelle (IEEE1394a) ausgestatteten Kameras nutzen Interlaced-CCD-Sensoren von Sony mit 0,25, 0,29, 0,38 oder 0,44 Megapixel, jeweils in Schwarzweiß und Farbe. Die beiden höheren Auflösungen (0,38 und 0,44 Megapixel) gibt es zudem als Near-Infrared-Variante (NIR). Inka Meyerholz

Nähere Informationen:

www.alliedvisiontec.com

Horst Mattfeldt
ist als Technischer Direktor bei Allied Vision Technologies unter anderem für die Vermarktung der Firewire-Technologie verantwortlich.

Interlaced – zu Deutsch: Zeilensprung – ist eine Erfindung aus den 30er-Jahren des vorigen Jahrhunderts, als die Fernsehtechnik ihre ersten Schritte machte. Die Interlaced-Technik spart Bandbreite für eine gegebene Bildwiederholungsfrequenz oder erhöht die Auflösung, je nach Betrachtungswinkel. Damals galt es, eine Bildwiederholfrequenz von 50 Hz in Europa beziehungsweise 60 Hz in Amerika zu erreichen. Ziel war, dass das Bild im Auge des Betrachters nicht flimmert, und zwar bei einer Kanalbandbreite von maximal 6 MHz, die nur 200 000 (unscharfe) Bildpunkte darstellen kann. Die Lösung bestand darin, das Bild in zwei Hälften hintereinander zu übertragen, indem der Abtaststrahl der damaligen Röhrenkameras und der dazugehörige Elektronenstrahl des Röhrenfernsehers jede zweite Zeile übersprangen.

Übertragen auf die heutige Technik mit CCD-Bildsensoren und digitalen Displays bedeutet das: Im ersten Halbbild werden die ungeraden Zeilen belichtet und dargestellt, im zweiten Halbbild werden die geraden Zeilen abgetastet und wiedergegeben. Damit sind der Trick und die Kunst des Zeilensprungs klar: Die örtliche wird mit der zeitlichen Auflösung vertauscht. Durch dieses „Verkämmen“ lässt sich zumindest bei ruhenden Vorlagen die gleiche Auflösung erreichen wie bei einem System mit doppelt so vielen Zeilen; zudem flimmert das Bild durch die hohe Bildwiederholrate der Halbbilder von 50 Hz beziehungsweise 60 Hz nicht.

Die beiden Halbbilder werden üblicherweise nacheinander auf einem Monitor dargestellt oder alternativ im PC „de-interlaced“ und zu einem einzigen Vollbild zusammengefasst. Allerdings werden beide Halbbilder hintereinander, also zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufgenommen. Deshalb können gerade bei bewegten Objekten Artefakte entstehen – also durch die Verkämmung bedingte Bildstörungen –, gegen die bestimmte Tricks wie Timing- und Belichtungseinstellungen, spezielle Beleuchtung und Bildverarbeitungssoftware angewandt werden müssen, damit die Interlaced-Kamera in der vorgesehenen Anwendung gute Bilder liefert.

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Bild 1. Abtastverlauf bei Interlaced-Sensoren: Im ersten Halbbild werden die Ungeraden (roten) und im zweiten Halbbild die geraden (grauen) Zeilen abgetastet und wiedergegeben.

  1. Digital statt analog
  2. Digitales Interface inklusive
  3. Lichtempfindlichkeit als Hauptgrund

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