• Новости
  • Статьи
  • Производители
  • Контакты
  • Оплата и получение
  • О компании
  • Вопрос-ответ
+7 812 418-20-49  Заказать звонок
info@visionmachines.ru Пн.-Пт. с 09:00 до 20:00. г. Санкт-Петербург, наб. реки Фонтанки, 170 литер А, 2 этаж, часть пом.5-Н
Visionmachines Visionmachines
  • Меню
  • Камеры
  • Оптика
  • Свет
  • Компьютеры
+7 812 418-20-49 
0
0
0
Заказ
К сожалению, ваша корзина пуста.
Исправить это недоразумение очень просто:
выберите в каталоге интересующий товар и нажмите кнопку «В корзину».
0 У.Е.
Перейти в корзину
  • Акции
  • Камеры
    Матричные камеры LUCID Triton GigE Phoenix Atlas5G Atlas10G Triton2 2.5GigE
    Комплектующие Кабели Крепления
    3D Специализированные LUCID Helios2
  • Оптика
    VS Technology Фиксированное фокусное расстояние Макрообъективы Телецентрические объективы Большой формат / Линейное сканирование
    Opto Engineering Объективы с фиксированным фокусным расстоянием Оптика 360° Телецентрические объективы
    Kowa Серия HC Серия HC-SW Серия HC-V Серия JC Серия JC10M Серия JC1MS Серия JC5M2 Серия JCM-V Серия NCM Серия SC Серия XC ... Показать все
    Lano Photonics Standard Resolution
    Комплектующие Защитные кожухи Контроллеры Переходники
  • Свет
    Подсветка Витэк
    Структурированный свет Светодиодные проекторы
    Неструктурированный свет Подсветка OptoEngineering Подсветка VS Technology
  • Компьютеры и фреймграбберы
    Компьютеры Промышленные системы машинного зрения Мобильное наблюдение Мобильные системы на транспорте Защищённые встраиваемые компьютеры SEMIL
    Программное обеспечение NI Vision
    Фреймграбберы и сетевые карты LUCID Neousys NI Euresys CoaExpress
  • Еще
Главная
-
Статьи
-Идеальный объектив

Идеальный объектив

  • Все статьи
  • С чего начать?
    • Зачем нужны системы машинного зрения?
    • Компоненты машинного зрения
    • Выбор камеры машинного зрения
    • Идеальный объектив
    • Новая телецентрическая оптика с технологией жидких линз
  • Камеры Lucid
    • Камеры машинного зрения LUCID
    • THE FACTORY TOUGH™ камера - создана для промышленных условий
    • Времяпролётная камера (Tof - Time of Flight) Helios2 от LUCID для машинного зрения
    • HDR камера Triton 5.4 MP

В предыдущей статье Вы уже определились с параметрами промышленной камеры, которая подходит для решения Вашей задачи. Настало время выбрать для нее объектив. Они различаются не только типом, разрешающей способностью, углом зрения и размерами, но и конструкцией. Кроме того следует обратить внимание на оптическое разрешение и спектральную пропускную способность объектива.

f9ee2180a78affd06dcb5d43ea388f8b.jpg

#1 Какие типы объективов существуют?

Объектив может быть обычным, с разным фокусным расстоянием: широкоугольным, макрообъективом, с переменным или фиксированным фокусным расстоянием, телецентрическим, специальным для «заглядывания» в трубу (эндоскопическим) или для 360° охвата. Кроме того, существуют специальные объективы для съемки в ближнем инфракрасном диапазоне — спектральная пропускная способность объектива.

В классической фотографии часто используются объективы с переменным фокусным расстоянием (вариофокальные или зум-объективы), с помощью которых можно приближать и отдалять "картинку" (вручную или автоматически - с помощью моторизированного привода). В большинстве случаев в системах машинного зрения используются объективы с фиксированным фокусным расстоянием, ведь они дают меньшие оптические искажения и имеют лучшее пространственное разрешение, что позволяет производить измерения параметров с более высокой точностью. Кроме того, при разработке система настраивается под конкретный процесс и в изменении фокусного расстояния чаще всего нет необходимости. Вариофокальный объектив может быть полезен при разработке системы высококачественного видеонаблюдения на базе машинного зрения, когда обычная IP-камера не может обеспечить требуемое качество изображения.

В данной статье речь пойдет об обычных объективах, поскольку именно они чаще всего применяются в системах машинного зрения.

Объективы с фиксированным фокусным расстоянием:

  • Обычные:
    ○ Широкоугольные — до 8 мм;
    ○ Нормальные — от 8 до 100 мм;
    ○ Телеобъективы — свыше 100 мм.

Такие объективы подобны зрачку человеческого глаза: удаленные объекты кажутся меньшими по размеру, тогда как приближенные — более крупными.

  • Специальные:
    ○ Макрообъективы — для захвата изображения с малого расстояния. Коэффициент усиления данного объектива больше 1;

VS-MC_PHI16_M.jpg

  • ○ Эндоскопические — объектив, имеющий малое фокусное расстояние (от 3 до 20 мм) и угол зрения от 50 до 135°, а иногда и более;
    ○ 360° оптика — позволяет осуществлять полную проверку объекта с использованием как можно меньшего количества камер. Например, с помощью 360° объектива достаточно получить одно изображение для обзора верхней и боковой части объекта или внутренней части полости;
  • PCHI_setup.jpg
    ○ Телецентрический объектив — объектив, в котором отсутствуют перспективные искажения и дифракция. Это позволяет производить измерения геометрии объектов с высокой точностью.
  • efcd24402cd60fee5e94f5487353b295.jpg

#2 Размер сенсора

Существует термин «поле изображения объектива», который означает площадь, на которую падает свет, проходящий через объектив. Информативным параметром «поля изображения объектива» является его диаметр, который, так же как и формат сенсора камеры (d), указывается в дюймах.

При неправильном подборе оптики возможно «виньетирование» изображения — явление частичного затемнения углов изображения. Такой эффект может возникнуть, если диагональ сенсора камеры окажется больше диаметра поля изображения объектива.

В идеальном случае объектив 1/3" с креплением C-Mount (о креплении Вы узнаете в следующем пункте) следует устанавливать на камеру с сенсором формата 1/3". В этом случае достигается оптимальное использование поля изображения. Если тот же объектив установить на камеру с диаметром сенсора 1/2", то возникнет виньетирование.

Запомните! Диаметр поля изображения должен соответствовать диагонали сенсора или превышать его!

#3 Чем отличаются крепления?

Соединение между корпусом камеры и объектива называется байонетом. Байонеты соответствуют определенному стандарту и маркируются по типу резьбового соединения на стороне камеры.

Крепление объектива S-Mount CS-Mount C-Mount M42×1 F-Mount
Размер сенсора камеры От 1/6" до 1/2.5" От 1/2", 1/3" и меньше 1/2", 2/3" и 1" 13/8" и меньше
Тип камеры Матричная Матричная Матричная, линейная Линейная
Возможность установки на камеру с резьбой CS-Mount Необходимо переходное кольцо Да Необходимо переходное кольцо Нет
Стоимость $ $$ $$$ $$ $$

#4 О чем говорит разрешающая способность объектива?

table_en_splash_fixed-focal-length.jpg

Выбор объектива VS Technology


Объектив должен обладать достаточной разрешающей способностью, соответствующей размерам пикселя матрицы. Разрешающая способность объектива указывается в парах линий на миллиметр и определяет, сколько линий можно четко различить в одном миллиметре. Чем больше пар линий различимо, тем выше разрешающая способность объектива.

Зная число пар линий на миллиметр N у объектива (указывается в технической документации), можно определить размер пикселя объектива X × X [мкм×мкм]. Для этого воспользуйтесь формулой:

Полученное значение необходимо сравнить с размером пикселя матрицы камеры, которая была выбрана ранее.

Запомните! Размер пикселя объектива должен быть меньше либо равен размеру пикселя матрицы!

#5 Объектив с каким фокусным расстоянием выбрать?

Фокусным расстоянием называется расстояние между оптическим центром объектива и матрицей. Все проходящие лучи света, параллельные оптической оси, пересекаются в точке фокусировки. Таким образом, фокусное расстояние f объектива зависит от преломляющей способности установленных в нем линз и выражается в миллиметрах.

Стоит заметить, что чем меньше фокусное расстояние, тем больше угол обзора, больше оптические искажения и меньше рабочее расстояние.

Фокусное расстояние определяется шириной сенсора, параметрами объекта и рабочим расстоянием. У каждого объектива существует минимальное рабочее расстояние (указывается в характеристиках), которое необходимо учитывать при проектировании системы. Для того чтобы Вам было проще рассчитать фокусное расстояние для Вашей системы, мы предлагаем воспользоваться онлайн-калькулятором.

#6 Что такое диафрагма, и на что она влияет?

Объективы бывают с фиксированной диафрагмой и с регулируемой (в ручную или автоматически).

Выбор значения диафрагмы объектива (аппертуры) непосредственно влияет на качество и яркость изображения. Число F (или деление диафрагмы) представляет собой отношение фокусного расстояния к диаметру отверстия объектива и определяет, насколько раскрыта диафрагма. Чем меньше аппертура F, тем больше открыта диафрагма и тем больше светосила.

Высокое число F означает, что диафрагма раскрыта мало, то есть на сенсор попадает мало света. Если же диафрагма раскрыта широко, то на сенсор попадает больше света, а значит, для получения качественного изображения потребуется меньше дополнительных источников света.

Следовательно, в условиях недостаточной освещенности съемку следует вести с широко раскрытой диафрагмой. Однако при малом раскрытии диафрагмы уменьшаются нежелательные явления, такие как виньетирование и другие аберрации, а также увеличивается глубина резко изображаемого пространства(❓).

Подведем итог

Основываясь на данной статье, Вы можете с помощью фильтра в каталоге определить какие объективы подходят для Вашей камеры.

После подбора оптики проконтролируйте себя и ответьте на следующие вопросы:

  1. Крепление объектива совпадает с креплением камеры? Если нет, то имеется ли возможность использовать переходное кольцо?
  2. Рассчитанное фокусное расстояние совпадает с фокусным расстоянием, которое обеспечивает выбранный объектив?
  3. Можно ли использовать выбранный объектив для Вашего рабочего расстояния?
  4. Диаметр поля изображения объектива соответствует диаметру сенсора выбранной камеры?

Если Вы получили 4 утвердительных ответа, то мы Вас поздравляем! Вы абсолютно верно подобрали объектив для проектируемой системы машинного зрения.

Вернуться
     
Подписывайтесь
на новости
Заполняя форму, я даю согласие на обработку моих персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности.
+7 812 418-20-49  Заказать звонок
2023 © visionmachines.ru
Компания
Информация
Помощь
  • О компании
  • Новости
  • Помощь
  • Оплата и получение
  • Карта сайта
  • Статьи
  • Вопрос-ответ
  • Производители
ВКонтакте
Мы используем файлы cookie

Мы используем файлы cookie в соответствии с политикой в отношении файлов cookie, чтобы обеспечить лучшую работу с сайтом.

Понятно