1 Einleitung

2 Grundlagen der CCD-Technik

2.1 Aufbau eines CCD-Chips

2.2 Funktionsprinzip und Eigenschaften

2.3 Auslesevorgang und Digitalisierung

2.4 Verschiedene Arten

2.5 Dunkelladungen

2.6 Sensibilitäts- und Helligkeitsunterschiede

2.7 Pixel- und Spaltendefekte

2.8 Blooming

3 Notwendige Bildkorrekturen

3.1 Vorbetrachtung

3.2 Betriebsspannung - Bias-Field-Frames

3.3 Dunkelladungen - Dark-Field-Frames

3.4 Sensibilitätsunterschiede - Flat-Field-Frames

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Weiterführende Links



Impressum

2.7 Pixel- und Spaltendefekte

Unter Defektpixeln versteht man einzelne abnorme Pixel, deren Ladungsmengen nicht linear von der Belichtungszeit abhängig sind. Deren Auftreten ist unvermeidbar und durch den Herstellungs- und Alterungsprozess der CCD begründet. Mit zunehmendem Alter nimmt in der Regel auch die Anzahl der Defektpixel zu. Die erhältlichen CCD-Chips werden, je nach Anzahl und Konzentration der Defektpixel, preislich nach Güteklassen gestaffelt.

Hierbei unterscheidet man zwei Arten von abnormen Pixeln: Zum einen gibt es Pixel, die im Bild immer als helle Punkte erscheinen. Sie besitzen eine viel größere Dunkelladungsrate als ihre Nachbarpixel und werden deshalb als „hot pixel“ bezeichnet. Zum anderen enthält die CCD Pixel, die als schwarze Punkte erkennbar sind. Diese sind gegenüber der einfallenden Strahlung weitgehend oder völlig unempfindlich und werden aus diesem Grund als „cool pixel“ bezeichnet. Neben einzelnen Pixeldefekten können auch ganze oder Teile von Spalten dementsprechend reagieren.

Spaltendefekt eines CCD-Sensors.
Hot- und Cool-Pixel auf einem CCD-Sensor.

Abbildung 9:
Spaltendefekt eines CCD-Sensors. Ein defektes Pixel setzt abnormal viele Dunkelladungen frei, die beim Auslesevorgang zu nachrückenden Ladungspakete hinzukommen und damit den hinter dem Pixel liegenden Teil der Spalte unbrauchbar machen.

Abbildung 10:
Jeweils ein eindeutig erkennbares hot (rot) und cool pixel (blau markiert), welches in seinem Grauwert deutlich von der Umgebung abweicht. (stark vergrößerter Ausschnitt, 60s, High Resolution)

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