[Bildrate] Welche Faktoren beeinflussen die Bildrate der Kamera?

Die Bildrate einer Kamera gibt an, wie schnell sie Bilder aufnehmen kann. Eine hohe Bildrate ist notwendig, um Veränderungen in dynamischen Motiven zu erfassen und einen hohen Datendurchsatz zu ermöglichen. Dieser hohe Durchsatz birgt jedoch das Risiko, dass die Kamera große Datenmengen erzeugt. Dies kann die Wahl der Schnittstelle zwischen Kamera und Computer sowie den benötigten Speicherplatz und die Rechenleistung beeinflussen. In manchen Fällen kann die Bildrate durch die Datenrate der verwendeten Schnittstelle begrenzt sein.

Bei den meisten CMOS-Kameras wird die Bildrate durch die Anzahl der aktiven Pixelzeilen während der Aufnahme bestimmt. Diese Anzahl lässt sich durch die Verwendung eines Bildausschnitts (ROI) reduzieren. Typischerweise verhalten sich die Höhe des verwendeten ROI und die maximale Bildrate umgekehrt proportional – eine Halbierung der Anzahl der verwendeten Pixelzeilen verdoppelt die Bildrate der Kamera –, dies ist jedoch nicht immer der Fall.

Manche Kameras verfügen über mehrere Auslesemodi, die typischerweise einen Kompromiss zwischen reduziertem Dynamikumfang und höheren Bildraten ermöglichen. Wissenschaftliche Kameras bieten beispielsweise häufig einen 16-Bit-HDR-Modus (High Dynamic Range), der einen großen Dynamikumfang mit geringem Ausleserauschen und hoher Speicherkapazität ermöglicht. Alternativ steht oft ein 12-Bit-Standard- oder Geschwindigkeitsmodus zur Verfügung, der die Bildrate verdoppelt, jedoch den Dynamikumfang reduziert. Dies kann entweder durch eine geringere Speicherkapazität bei schwachem Licht oder durch erhöhtes Ausleserauschen bei hellem Licht, wo dies keine Rolle spielt, bedingt sein.