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DE4228299A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern und Auslesen von lichtempfindlichen Sensoren - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern und Auslesen von lichtempfindlichen Sensoren

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DE4228299A1
DE4228299A1 DE4228299A DE4228299A DE4228299A1 DE 4228299 A1 DE4228299 A1 DE 4228299A1 DE 4228299 A DE4228299 A DE 4228299A DE 4228299 A DE4228299 A DE 4228299A DE 4228299 A1 DE4228299 A1 DE 4228299A1
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Germany
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sensor
signals
signal
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DE4228299A
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BEILSCHMIDT GERALD DIPL ING
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BEILSCHMIDT GERALD DIPL ING
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Publication date
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    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
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    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ansteuern und Auslesen von lichtempfindlichen Sensoren, insbesondere CCD-Flächen und CCD-Zeilensensoren, zur Gewinnung ortsabhängiger Helligkeitsinformationen, die einer nachgeschalteten Signalverarbeitungseinheit zugeführt werden und als analoge oder digitale Sensornutzsignale vorliegen.
Das Ansteuern und Auslesen von lichtempfindlichen Sensoren wird in an sich bekannter Weise in Video-Kameras mit relativ hohen Auslesegeschwindigkeiten von bis zu ca. 15 MegaPixel pro sec. angewendet, jedoch meist nur innerhalb eines geringen Dynamikbereichs. Häufig werden CCD-Flächenareas mit ca. 700 × 500 Pixel verwendet, aus deren Ausgangssignal ein Videosignal gewonnen werden kann.
Darüber hinaus sind Kameras bekannt, insbesondere für wissenschaftliche Anwendungen, die auf der Basis von qualitativ sehr hochwertigen CCD-Flächen- und CCD- Zeilenareas mit hohem Dynamikbereich (dzt. < 8 bit) arbei­ ten, jedoch durch den Einsatz konventioneller Signalverarbeitungselektronik mit variabler Verstärkung nur Ausleseraten von ca. 5 Megapixel pro sec erzielen.
Ebenso sind Kameras mit niedrigen CCD-Ausleseraten bekannt, bei denen hohe Datenraten und hohe Bildauflösun­ gen durch Interpolation benachbarter Pixelwerte erreichbar sind. Hierdurch kann jedoch der Informationsgehalt in den Nutzsignalen nicht gesteigert werden.
Die heutigen Realisierungen bezüglich Ansteuer- und Ausle­ setechniken für lichtempfindliche Sensoren, wie sie in den kurz genannten Bildaufnahmesystemen verwendet werden, weisen zu geringe Sensorausleseraten auf, so daß es nicht möglich ist, in kurzer Zeit Bilder mit hoher Auflösung aufnehmen zu können. Eine als dtz. hohe Auslesrate gelten­ de Geschwindigkeit von 5 MegaPixel pro sec erlaubt es bspw. eine DIN A4 Seite mit etwa 400 dpi in einer Zeit von ca. 4 sec zu scannen.
Es ist bei den bekannten Bildaufnahmesystemen ferner zu bemängeln, daß die Aufnahme des gesamten Helligkeitsbe­ reichs bislang mit nicht ausreichender Dynamik erfolgt, so daß die Verstärkungen der nachgeschalteten Signalverarbeitung den Beleuchtungsverhältnissen ange­ paßt werden müssen. Dadurch ist es zwingend erforder­ lich, die Helligkeit vor dem Bildaufnahmevorgang fest­ zustellen und die Signalverarbeitungseinheit daraufhin abzustimmen.
Zudem ist die Abstimmung der Signal-verarbeitenden Ein­ heiten bildinhaltsabhängig, d. h. selbst unterschiedliche Bildkontraste sind individuell zu berücksichtigen. Durch Veränderung der Verstärkung ist die absolute Auflösung der Helligkeitswerte von der Helligkeit selbst abhängig. Die Auflösung von helligkeitsbezogenen Detailinformationen nehmen mit zunehmender Helligkeit ab, sofern nicht eine entsprechende Signalkonditionierung vor der Ana­ log/Digital-Wandlung vorgenommen wird. Es ist daher ein aufwendiger geregelter Verstärker für die Verstärkung des von dem CCD-Sensor gelieferten Signales erforderlich, was schließlich auch den Einfluß von Störgrößen wie bspw. Rauschen fördert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Ansteuern und Auslesen von lichtempfindlichen Sensoren, insbesondere CCD-Flächen und CCD-Zeilensensoren, zur Gewinnung ortsabhängiger Helligkeitsinformationen, die einer nachgeschalteten Signalverarbeitungseinheit zugeführt werden und als analoge oder digitale Sensorsignale vorliegen, derart weiterzubilden, daß die Ausleserate des lichtempfindlichen Sensors auf bis zu 50 MegaPixel pro sec erhöht werden kann und der Dynamikbereich bei dieser Auslesegeschwindigkeit nahezu der des verwendeten Sensors entspricht. Hinzu kommt, daß eine Anpassung der Ansteuerung der Signalverarbeitung an variable Systempara­ meter, wie z. B. Verstärkung, auch bei sehr hohen Ausle­ seraten eine Nutzung des möglichen Sensordynamikbereichs gestattet, sofern der verwendete ADC nicht den Dynamik­ bereich des Sensors erreicht. Dabei bleibt die absolute Auflösung der Helligkeitswerte konstant.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe wird im Patentanspruch 1 sowie 11 angegeben. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren sowie eine Schaltung zum Ansteuern und Auslesen von lichtempfindlichen Sen­ soren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 11 derart angegeben, das bzw. die sich durch folgende Eigenschaften auszeichnet:
  • 1. Eine zentrale Ansteuereinheit steuert mit zeitlich festem Bezug die Lichtaufnahme und den Auslesevorgang des lichtempfindlichen Sensors und die Signalverarbeitungseinheit an.
  • 2. Ein Vorstärker verstärkt die aus dem lichtempfindlichen Sensor auslesbaren Signale.
  • 3. Ein nachgeschaltetes Filter begrenzt das Frequenzspektrum der verstärkten Sensorsignale.
  • 4. Schließlich erfolgt ein Festhalten und Konditionieren der gewonnenen Sensornutzsignale zur Analog/Digital-Wandlung.
Eine zentrale Ansteuereinheit, bestehend aus einer schnellen Logik, steuert mit hoher Präzision den lichtempfindlichen Sensor und die nachgeschaltete Signalverarbeitungseinheit an. Dabei bedeutet hohe Präzision, daß ein exakter zeitlicher Zusammenhang zwischen der Ansteuerung des lichtempfindlichen Sensors und den Steuersignalen der Signalverarbeitungseinheit in Abhängigkeit von Schaltungs- und Umgebungsparametern herstellbar ist.
Mittels derart sensorangepaßten Signalen wird das die Orts- und Helligkeitsinformation (Helligkeitsinfor­ mation für jedes einzelne Pixel) enthaltene Signal auf einen Vorverstärker mit hoher Vorverstärkung gegeben.
Das verstärkte Signal wird zur Begrenzung des Frequenzspektrums derart gefiltert, daß kein Verlust des Helligkeits-/Ortszusammenhanges des Sensornutz­ signales auftritt.
Jedes einzelne Pixel des lichtempfindlichen Sensors weist ein charakteristisches Nullniveau auf, dessen Signalpegel sich von Pixel zu Pixel unterscheiden kann. Die Abweichung dieser Niveaus unter den einzelnen Pixelsignalen stellt eine dem Nutzsignal überlagerte Störgröße dar. Durch geeignete Abtastung zwischen den einzelnen Pixeln kann dieses Nullniveau-Pixelsignal erfaßt und durch Differenzbildung mit dem Pixel- Nutzsignal eliminiert werden.
Mittels sog. ADCs (analog digital converter), Komperatoren, Spannungs-/Frequenzwandler erfolgt nach vorgeschaltetem Festhalten und Konditionieren des Nutzsignals eine Analog-/Digitalwandlung.
Mit der erfindungsgemäßen Verarbeitungstechnik von Sensorsignalen lichtempfindlicher Sensoren können mit den Bauelementen nach dem dzt. Stand der Bauteile- Technik Ausleseraten von bis zu 50 MegaPixel pro sec. erreicht werden. Natürlich bedeutet eine Weiterentwicklung der Bauteile-Technik auch eine nach oben hin offene Ausleserate, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreicht werden kann.
Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße Verfahren sowie das System selbst einen hohen Dynamikbereich auf, der durch die Verwendung rauscharmer Signalverarbeitungseinheiten erreicht werden kann. So ist die Graustufenauflösung des Sensornutzsignals ausschließlich durch die Analog-/Digital-Wandler begrenzt, deren Auflösung nach heutigem Stand der Technik bei diesen Geschwindigkeiten unterhalb des Dynamikbereichs der übrigen Schaltung liegt.
Ferner erfolgt die Anpassung des zeitlichen Taktverhaltens der einzelnen Signalverarbeitungseinheiten durch die zen­ trale Ansteuereinheit, die die Verarbeitungsgeschwindig­ keit der Signale an variable Systemparameter, wie bspw. Verstärkung, Auslesegeschwindigkeit, soweit es für eine Erweiterung des gesamten Dynamikbereichs - über den des ADCs hinaus - erforderlich ist, anpaßt. Hiermit kann auch relativ kostengünstig die geforderte Präzision der Steuer­ signale zur Erhaltung des geforderten Dynamikbereiches des Gesamtsystems bzgl. der Helligkeitsinformation der einzel­ nen Pixel realisiert werden.
Gemäß Anspruch 2 kann der Einfluß niederfrequenter Störgrößen dadurch gemindert werden, daß durch Integration des Nullniveau-Pixelsignals und die Differenzbildung mit dem Ausgangssignal des Vorverstärkers eine Verbesserung des Systemverhaltens gegenüber nieder­ frequenten Störungen wie AC-Kopplungen, Offset- und Driftgrößen der Verstärkerelemente erreichbar ist.
Eine Erhöhung des Dynamikbereiches und der Reproduzierbarkeit der Sensornutzsignale ist in vorteilhafter Weise dadurch zu erhalten, daß durch Festhalten von Null- und Signalniveau unmittelbar nach dem Filter und vor der Differenzbildung zu den durch die präzise Ansteuerung vorgegebenen Zeitpunkten zum frühest möglichen Zeitpunkt erfalt wird, d. h. einem Zeitpunkt, an dem die Signalwerte einen weitgehend eingeschwungenen Signallevel einnehmen. Alle nachfolgenden Glieder der Signalverarbeitungseinheit bewirken damit bzgl. ihres zeitlichen Verhaltens einen wesentlich geringeren Einfluß auf den Dynamikbereich und die Reproduzierbarkeit des Pixel-Nutzsignales.
Für den Fall, daß ein geringerer Dynamikbereich, als der vom Sensor vorgegeben, benötigt wird, kann auf die Differenzbildung, wie vorstehend beschrieben, verzichtet werden, sofern die Signalverarbeitungseinheit vollkommen galvanisch gekoppelt ist. Die Verringerung des Dynamikbereichs wird dabei sehr stark von der Qualität des CCD-Sensors abhängen.
Unter Verwendung eines Analog-/Digital-Wandlers, der den gewünschten Dynamikbereich der Anwendung bishin zu dem CCD-Sensors entspricht, kann die Verstärkung des Systems konstant gelassen werden. Hierdurch sind keine variablen Systemparameter bzgl. des Laufzeitverhaltens der Signale erforderlich, auf die eine variable Verstärkung maßgeblichen Einfluß hätte. Die zentrale Ablaufsteuerung muß nur einmal an die Eigenschaften der Signalverarbeitungseinheit angepaßt werden. Es entfällt außerdem die Anpassung der Verstärkung an die Beleuchtungsverhältnisse.
Verschiedene CCD-Zeilen- und CCD-Flächensensoren ermöglichen das Auslesen der ortsabhängigen Helligkeitsinformation über mehrere Pixelgruppen, die parallel ausgelesen werden können. Die Zusammenfassung in Gruppen erfolgt über je ein Analog-Schieberegister. Die Signale der einzelnen Gruppen können durch die Signalverarbeitungseinheit pro Register aus gelesen werden, wobei die Helligkeitsinformationen nach der Analog-/Digital-Wandlung zusammengefaßt werden, womit sich die Datenrate weiter erhöhen läßt. Alternativ dazu sind die Signale durch gestaffeltes Ansteuern der Register nach Pixeln und nach analogem Multiplexen der Aus­ gangssignale der einzelnen Register auf den Eingang einer einzelnen Signalverarbeitungseinheit auszulesen.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von einem Aus­ führungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigt:
Fig. 1 Schaltbild einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Signalauslesesystems.
In Fig. 1 ist ein elektrisches Blockschaltbild darge­ stellt, aus dem eine bevorzugte Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Systems hervorgeht. Die Ausgangssignale des CCD-Sensors 1 werden im Vorverstärker 2 verstärkt, wobei ein hoher Verstärkungsfaktor maßgeblich das Rausch­ verhalten der gesamten Signalverarbeitungseinheit be­ stimmt. Gemäß Anspruch 4 liegt der konstante Ver­ stärkungsfaktor im Bereich von 10, bei hohen Band­ breiten von mindestens der oberen Grenzfrequenz des nach­ folgenden Filters. Der Vorverstärker 2 benötigt keinen variablen Verstärkungsfaktor, falls der ver­ wendete Analog-/Digital-Wandler 9 in der Lage ist, den gewünschten Dynamikbereich bzgl. der Helligkeitsstufen abzudecken. Das Filter 4 begrenzt das Frequenzspektrum des Eingangssignales und damit die Rauschleistung des mit dem Vorverstärker 2 verstärkten Signales und evtl. über­ lagerter eingestreuter Störsignale. Eine Differenzbildung zwischen dem Nullniveau und dem Signalniveau eines Pixels erfolgt im Differenzverstärker 6. Daraus wird das ei­ gentliche Nutzsignal erhalten.
Die Eingangssignale des Differenzverstärkers 6 können zum einen durch zwei entsprechend angesteuerte Track- And-Hold-Einheiten 5 und 10 gewonnen werden. Zum anderen kann das Null-Niveau eines Pixels über eine Delay-Line zeitlich um ein halbes Pixel verzögert werden, so daß die Differenz unmittelbar gebildet werden kann. Die Realisierung mittels Track-And-Hold- Einheiten anstelle einer Delay-Linie ist jedoch dem Vorzug zu geben.
Eine Signalkonditionierung bzgl. der Ansteuerung und Bandbreite der Analog-/Digital-Wandlung 9 erfolgt mit Hilfe der Glieder 7 und 8. Mittels der Glieder 3, 11 und 12 kann die beschriebene Null-Niveau- Korrektur realisiert werden.
Die zentrale Ansteuereinheit 13 stellt die Ansteuersignale sowohl für den CCD-Sensor, als auch für die Signalverarbeitungseinheit bereit, wobei der zeitliche Zusammenhang zwischen CCD-Sensor und der Signalverarbeitungseinheit unmittelbaren Einfluß auf die Reproduzierbarkeit der Information des Nutzsignales hat. Die zeitliche Koordination der verschiedenen Ansteuersignale erfolgt durch sehr schnelle Logik in entsprechender Schaltungstechnik. Durch synchrones Schaltungs-Design der zentralen Ansteuereinheit 13 wird ein zeitlich wohl koordiniertes Zusammenspiel von CCD-Sensoransteuerung und der Signalverarbeitungs-Einheit erzielt. Die Zentralisierung der Steuerlogik ermöglicht eine kostengünstige Realisierung der schnellen und prä­ zisen Logik. In bevorzugter Ausführungsform kann die ge­ samte Schaltung in Form von ASIC realisiert werden, wobei mit dem T/H-Glied 11 (T/H = Track-And-Hold) eine Abtastung des Nullniveaus erfolgt, das über den Integrator 12 gemit­ telt wird und mit dem Differenzverstärker 3 als Mittelwert vom Nutzsignal als Regelkreis subtrahiert wird. Der Inte­ grator 12 als Mittelwertbilder bestimmt die Frequenz der unterdrückten niederfrequenten Störungen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie Vorrichtung zum Auslesen von Sensorsignalen von lichtempfindlichen Sensoren können folgende Vorteile erzielt werden:
  • - durch Begrenzung der Bandbreite und damit verbundener Reduzierung der Rauschleistung an entscheidenden Punkten der Signalverarbeitungseinheit wird vermieden, daß hochfrequentes Rauschen durch die Signalabtastung in das Spektrum des Nutzsignales abgebildet wird.
  • - durch wirtschaftlich günstig entwickel- und herstellbare zentrale Ansteuereinheiten werden die optimalen Abtastzeitpunkte festgehalten. Jitter und Drift, die Rauschen bewirken und die Reproduzierbarkeit beeinträchtigen, werden stark reduziert.
  • - die Signalverarbeitungseinheit als Ganzes ist so angeordnet, daß kostengünstige Realisierung bzw. Schaltungslayout und Bauteileauswahl ermöglicht wird.
  • - jede Stufe der Signalverarbeitungseinheit kann in einem weiten Bereich je nach Anforderung optimiert werden. Diese Optimierung der einzelnen Stufen erfolgt innerhalb des Gesamtsystems praktisch unabhängig von den übrigen Stufen.
  • - jede Stufe in der Signalverarbeitungseinheit kann einzeln für sich getestet werden. Ebenso kann unabhängig von den übrigen Stufen jede einzelne Stufe entsprechend dem Gesamtsystemvorgaben parametrisiert werden.

Claims (21)

1. Verfahren zum Ansteuern und Auslesen von lichtem­ pfindlichen Sensoren, insbesondere CCD-Flächen und CCD- Zeilensensoren, zur Gewinnung ortsabhängiger Hel­ ligkeitsinformationen, die einer nachgeschalteten Signalverarbeitungseinheit zugeführt werden und als analoge oder digitale Sensornutzsignale vorliegen, gekennzeichnet durch folgenden Verfahrensschritte:
  • - eine zentrale Ansteuereinheit steuert mit zeit­ lich festem Bezug die Lichtaufnahme und den Auslesevorgang des lichtempfindlichen Sensor und die Signalverarbeitungs­ einheit an,
  • - ein Vorverstärker verstärkt die aus dem lichtempfind­ lichen Sensor auslesbaren Signale,
  • - ein nachgeschaltetes Filter begrenzt das Frequenz­ spektrum der verstärkten Sensorsignale,
  • - Festhalten und Konditionierung der gewonnenen Sensor­ nutzsignale zur Analog-/Digital-Wandlung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für jedes Sensorsignal charakteristischen Nullniveaus der einzelnen Pixel erfaßt und durch Differenzbildung mit dem Sensorsignalniveau beseitigt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorsignale als orts- und helligkeitsaufgelöste Pixelwerte eines CCD-Sensors verarbeitet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorsignale im Vorver­ stärker einmalig mit einem konstantem Verstärkungsfaktor von etwa 10 verstärkt werden, bei hohen Bandbreiten, d. h. mit mindestens Bandbreite der oberen Grenzfrequenz des nachfolgenden Filters.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorsignale mit keinem Verlust des Helligkeits-/Ortszusammenhanges gefiltert werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konditionierung des Sensornutzsignals vor der A/D-Wandlung mittels eines Komparators, eines Spannungs-/Frequenzwandlers oder eines ADC-Wandlers durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zeitliche Taktverhalten der zentralen Ansteuereinheit an variable Systempara­ meter, wie beispielweise Verstärkung und Auslesegeschwin­ digkeit angepaßt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Differenzbildung anstehenden Signalwerte, Nullniveau und Sensorsignalniveau, mittels Track-And-Hold Einheiten zu einem frühestmöglichen Zeitpunkt, an dem die Signalwerte einen weitgehend eingeschwungenen Signallevel einnehmen, zeitlich gemäß dem durch die zentrale Ansteuereinheit vorgegebenen Zeittakt festge­ halten werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zeitliche Festhalten der Signalwerte, d. h. Nullniveau und Sensorsignalniveau über Verzögerungs-Leitungen anstelle von Track-And-Hold Einheiten vorgenommen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch Integration der Nullniveau-Pixelsignale und Differenzbildung mit dem Ausgangssignal des Vorverstärkers eine Verbesserung des Systemverhaltens gegenüber niederfrequenten Störungen, wie AC-Kopplungen, Offset- und Driftgrößen der Verstärkerelemente erreichbar wird.
11. Schaltung zum Ansteuern und Auslesen von lichtem­ pfindlichen Sensoren, insbesondere CCD-Flächen und CCD- Zeilensensoren, zur Gewinnung ortsabhängiger Hellig­ keitsinformationen, die einer nachgeschalteten Signalverarbeitungseinheit zuführbar sind und als ana­ loge oder digitale Sensornutzsignale vorliegen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkma­ le:
  • - eine Ansteuerlogik steuert den lichtempfindlichen Sensor und die Signalverarbeitungseinheit zeitlich koordiniert an,
  • - ein Vorverstärker, der unmittelbar dem lichtempfind­ lichen Sensor nachgeschaltet ist, verstärkt die an dem Sensor anliegenden Signale,
  • - ein dem Vorverstärker nachgeschalteter Filter be­ grenzt das Frequenzspektrum der vorverstärkten Sensor­ signale ohne Verlust des Helligkeits/Ortszusammenhanges der Sensorsignale,
  • - die Signalverarbeitungseinheit weist, die Signale festhaltende und differenzbildende Schaltglieder auf, die Sensornutzsignale erzeugen, und die Wirkung von Störgrößen reduzieren,
  • - eine Filter- und Konditioniereinheit bereitet die analogen Sensornutzsignale für eine Analog­ /Digitalwandlung auf.
12. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die, durch die Schaltung erreichbare Ausleserate der CCD-Signale wenigstens 50 MegaPixel pro sec. beträgt.
13. Schaltung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß wesentliche Teile der Signalverarbeitungseinheit aus Track-And-Hold Einheiten besteht.
14. Schaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils vor den Track-And-Hold Einheiten jeweils ein bandbegrenzendes Filter vorgesehen ist.
15. Schaltung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerschaltung und/oder die Signalverarbeitungseinheit aus ASICs auf­ gebaut ist.
16. Schaltung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Graustufenauflösung des Sensornutzsignals ausschließlich durch die Dynamik der A/D-Wandlung begrenzt ist.
17. Schaltung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsfaktor der gesamten Schaltung unabhängig von den Lichtverhältnissen am Sensor konstant ist.
18. Schaltung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß bei parallel auslesbaren CCD-Sensoren die örtlich durch Analog-Schieberegister innerhalb des Sensors zusammengefaßte Pixelgruppen gleichzeitig durch mehrere Signalverarbeitungseinheiten ausgelesen werden können.
19. Schaltung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Pixelgruppen durch eine Signalverarbeitungseinheit pro Register auslesbar sind und daß die Helligkeitsinformation nach dem A/D-Wandler zusammenfaßbar sind.
20. Schaltung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Pixelgruppen durch gestaffeltes Ansteuern der Analog-Schieberegister nach einzelnen Pixeln aus lesbar sind und daß ein Multiplexen der Ausgangssignale der einzelnen Register auf den Eingang einer einzelnen Signalver­ arbeitungseinheit nachgeschaltet ist.
21. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorverstärker mindestens die Bandbreite der oberen Filtergrenzfrequenz des nachfolgenden Filters aufweist.
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