Vignettierung

Als Vignettierung bezeichnet man die Abschattung des Bildes zum Rand hin. Sie ist für BV-Applikationen sehr störend, verschlechtert Messergebnisse, das Finden von Kanten und Objekten.

Künstliche Vignettierung

Wird der maximal mögliche Strahlengang der Optik mechanisch verengt, zum Beispiel durch den Gehäuserand, Linsenfassung oder Filterhalter, spricht man von künstlicher Vignettierung. Sie ist sehr einfach nachvollziehbar: Halten Sie das Objektiv etwas schräg und blicken hindurch. Die effektive Öffnung durch das Objektiv verjüngt sich auf eine Mandelform, angrenzende nicht Licht durchlässige Bereiche schatten das Bild ab.

Entstehung künstliche Vignettierung

Dieser Fehler kann durch Abblenden des Objektivs reduziert werden, da randnahe Lichtstrahlen durch das Linsensystem nicht mehr möglich sind, die diesen Fehler verursachen.

Natürlicher Randlichtabfall

Durch physikalische Gesetze verursacht ist zusätzlich der natürliche Randlichtabfall. Der Helligkeitsabfall ist dabei proportional zur 4. Potenz des Bildwinkels. Dieser Fehler kann nicht durch Abblenden korrigiert werden. Objektive mit längerer Brennweite schatten zum Rand hin deutlich weniger ab, je kleiner der Sensor der Kamera ist, desto einfacher ist es ebenfalls, Objektive mit geringem Randlichtabfall herzustellen.

 

Wichtig für die Bildverarbeitung

• Blenden Sie die Optik etwas ab.
• Verbesserung durch den Anwender: Eine nachgeschaltete Softwarekorrektur (Lichtverlaufs-Korrektur, Shading Correction) kann die Helligkeiten im Bild normalisieren.
• Verwendung von hochwertig korrigierten Objektiven mit solider Linsenkonstruktion. Bitte nicht am falschen Ende sparen!
• Moderne Sensoren setzen zur Empfindlichkeitssteigerung Mikrolinsen auf den Pixeln ein, um die lichtaktive Fläche zu vergrößern. Besonders bei maximal großen Sensoren treten Kamera-bedingt Vignettierungs-Effekte auf, da randnahe Pixel nur schräg belichtet werden können. Hier helfen bildseitig telezentrische Objektive oder der Wechsel auf größere Mounts, z.B. von C-Mount auf F-Mount.
• Extreme Randabschattungen sind meistens durch zu kleine oder inhomogene Beleuchtungen und kaum durch die Optik verursacht. Size matters! Größere, bessere Beleuchtungen einsetzen!