Colombia

Términos técnicos de los lentes de visión mecánica

Existen varios tipos de sensores de imagen para cámaras FA, con diferentes tamaños de imagen. La relación de aspecto de la cámara FA es normalmente 4:3 (H:V).

Símbolo del producto Sensor de imagen Tamaño de la imagen (mm)
Horizontal: H Vertical: V Diagonal: D
C 1" 12.8 9.6 16.0
H 2/3” 8.8 6.6 11.0
D 1/2” 6.4 4.8 8.0
Lente de cámara de 35 mm
(Referencia)
Película de 35 mm 36.0 24.0 43.3

El ángulo de visión es el tamaño del objeto que se puede capturar en un tamaño de imagen especificado,
que está representado por una medida angular. Generalmente, el ángulo de visión se mide suponiendo que un lente se enfoca en el infinito. Cuando se utiliza un lente de la misma longitud focal con un tamaño de imagen diferente, el ángulo de visión será diferente.

Por ejemplo, El ángulo de visión cuando el tamaño de la cámara es de 1/2"
  y la distancia focal es de 12,5 mm:

Cuando se enfoca en un área determinada delante y detrás, el objeto profundo aparece en foco. Esta área se denomina profundidad de campo. Esto se debe a que el foco parece nítido si la desalineación del foco está por debajo de cierto volumen. Este determinado volumen se denomina círculo de confusión permisible.

La profundidad de campo tiene las siguientes propiedades.

  • 1 )Cuanto más grande es el nro. F, más amplia se vuelve la profundidad del campo.
     
  • 2 )Cuanto más corta sea la distancia focal, más ancha se vuelve la profundidad del campo.
     
  • 3) Cuanto más larga sea la distancia al objeto, mayor será la profundidad de campo.
     
  • 4) La profundidad de campo hacia atrás es más ancha que la profundidad de campo hacia adelante.
Sensor de imagen Círculo de confusión permisible
1" 0.03 mm
2/3” 0.021 mm
1/2” 0.015 mm
1/3” 0.011 mm
1/4” 0.008 mm

La profundidad de campo se puede calcular con la siguiente fórmula

Profundidad de campo =
Tr+Tf
Profundidad focal =
2δ・F

f : Distancia focal
F : Nro. F
δ : Diámetro permisible del círculo de confusión
L : Distancia del objeto

La longitud focal será la distancia desde el punto principal posterior hasta el plano de la imagen.
Cuanto más baja sea la longitud focal, más ancha será la imagen

El nro. F es una indicación del brillo del lente. Cuanto menor sea el valor, más brillante será la imagen producida por el lente. El nro. F es inversamente proporcional al diámetro efectivo del lente y directamente proporcional a la longitud focal.
El nro. F es un valor determinado sobre la suposición de que la transmitancia de la lente es 100 %.
Sin embargo, prácticamente todos los lentes tienen una transmitancia espectral diferente y, por lo tanto, el mismo nro. F puede tener diferentes niveles de brillo.

(1) Cómo calcular el campo de visión
Si la distancia al objeto es finita, puede utilizar la siguiente fórmula para calcular el campo de visión.

Por ejemplo, Se utiliza una cámara CCD de 1/3" con un lente de 8 mm, y la distancia al objeto es de 3 m. El ancho horizontal máximo que se visualiza en el monitor se puede calcular de la siguiente manera.

  • Y': 4,8
  • L: 3000
  • f: 8

 

(2) Cómo calcular la longitud focal
Si la distancia al objeto es finita, puede utilizar la siguiente fórmula para calcular la longitud focal.

Por ej., se utiliza una cámara CCD de 1/3" con un lente de 8 mm, y la distancia al objeto es de 3 m. El ancho horizontal máximo que se visualiza en el monitor se puede calcular de la siguiente manera.

  • Y': 4,8
  • L: 3000
  • f: 8

 

La distorsión es una aberración en la que la figura geométrica del objeto no se reproduce fielmente en el plano de la imagen. Generalmente se representa por el desplazamiento de nivel de un punto de imagen desde su posición ideal por un porcentaje de la altura o ancho de la imagen.

La función de transferencia de modulación (Modulation Transfer Function, MTF) representa la tasa de contraste en disminución al captar un gráfico compuesto de líneas blancas y negras.