22.02.25Monochromkameras erfassen nur die Lichtintensität in Graustufen, während Farbkameras Farbbilder in Form von Rot-, Grün- und Blau-Informationen (RGB) für jedes Pixel erfassen können. Obwohl zusätzliche Farbinformationen wertvoll sein können, sind Monochromkameras empfindlicher und bieten Vorteile bei der Detailauflösung.
Monokameras messen die Lichtmenge, die auf jeden Pixel trifft, ohne Informationen über die Wellenlänge der eingefangenen Photonen aufzuzeichnen. Um eine Farbkamera zu erstellen, wird ein Gitter aus roten, grünen und blauen Filtern über einen monochromen Sensor gelegt, ein sogenanntes Bayer-Gitter. Dadurch erkennt jeder Pixel nur rotes, grünes oder blaues Licht. Um ein Farbbild zu erzeugen, werden diese RGB-Intensitätswerte kombiniert – dieselbe Methode, die Computermonitore zur Farbdarstellung verwenden.
Das Bayer-Gitter ist ein sich wiederholendes Muster aus roten, grünen und blauen Filtern, wobei für jeden roten oder blauen Pixel zwei grüne Pixel vorhanden sind. Dies liegt daran, dass die grünen Wellenlängen bei den meisten Lichtquellen, einschließlich der Sonne, am stärksten sind.
Farbe oder Mono?
Für Anwendungen, bei denen es auf die Empfindlichkeit ankommt, bieten Monochromkameras Vorteile. Die für die Farbbildgebung erforderlichen Filter bedeuten, dass Photonen verloren gehen – beispielsweise können Pixel, die rotes Licht erfassen, keine grünen Photonen erfassen, die auf sie treffen. Monochromkameras erfassen alle Photonen. Dies bietet je nach Wellenlänge des Photons eine zwei- bis viermal höhere Empfindlichkeit als Farbkameras. Zudem können feine Details bei Farbkameras schwieriger zu erkennen sein, da nur ein Viertel der Pixel rotes oder blaues Licht erfassen kann. Die effektive Auflösung der Kamera reduziert sich dadurch um den Faktor 4. Grünes Licht wird von der Hälfte der Pixel erfasst, sodass Empfindlichkeit und Auflösung um den Faktor 2 reduziert sind.
Farbkameras können jedoch Farbbilder viel schneller, einfacher und effizienter erzeugen als Monochromkameras, die zusätzliche Hardware und die Aufnahme mehrerer Bilder erfordern, um ein Farbbild zu erzeugen.
Benötigen Sie eine Farbkamera?
Wenn für Ihre Bildgebungsanwendung die Bildgebung bei schwachem Licht wichtig ist, ist eine Monochromkamera möglicherweise die beste Wahl. Wenn Farbinformationen wichtiger sind als die Empfindlichkeit, empfiehlt sich möglicherweise eine Farbkamera.
