Polska

Obiektywy do systemów wizyjnych – specyfikacja techniczna

Istnieje kilka typów przetworników obrazu dla aparatów FA, o różnych rozmiarach obrazu. Współczynnik proporcji obrazu kamery FA wynosi zazwyczaj 4:3 (H:V).

Symbol produktu Czujnik obrazu Rozmiar obrazu (mm)
Poziomo:H Pionowo:V Przekątna :D
C 1” 12,8 9,6 16
H 2/3” 8,8 6,6 11
D 1/2” 6,4 4,8 8
Obiektyw aparatu fotograficznego 35 mm
(Odnośnik)
Film 35mm 36 24 43,3

Kąt widzenia to rozmiar obiektu, który można uchwycić przy określonym rozmiarze obrazu,
który jest reprezentowany przez miarę kątową. Zwykle kąt widzenia jest mierzony przy założeniu, że obiektyw jest ustawiony na nieskończoność. W przypadku korzystania z obiektywu o tej samej ogniskowej, ale innej wielkości obrazu, kąt widzenia będzie się różnił.

Np. Kąt widzenia, przy rozmiarze 1/2”
  i ogniskowej 12,5mm:

Podczas ustawiania ostrości na określony obszar przed głębią i za nią obiekt nabiera ostrości. Obszar ten nazywany jest głębią ostrości. Dzieje się tak dlatego, że ostrość wydaje się wyraźna, jeśli jej przesunięcie następuje poniżej pewnej wielkości. Ta określona objętość nazywana jest dopuszczalnym kręgiem rozproszenia.

Głębia ostrości ma następujące właściwości.

  • 1)Im większa jest wartość F, tym głębia ostrości staje się szersza.
     
  • 2)Im krótsza jest ogniskowa, tym głębia ostrości staje się szersza.
     
  • 3)Im większa odległość do obiektu, tym głębia ostrości staje się szersza.
     
  • 4) Tylny zakres głębi ostrości jest większy niż przedni zakres głębi ostrości.
Czujnik obrazu Dopuszczalny krąg rozproszenia
1” 0,03 mm
2/3” 0,021 mm
1/2” 0,015 mm
1/3” 0,011 mm
1/4” 0,008 mm

Głębię ostrości można obliczyć według następującego wzoru

Głębia ostrości =
Tr+Tf
Głębia ostrości =
2δ・F

f : Odległość ogniskowa
F : Nr F
δ : Dopuszczalna średnica okręgu rozproszenia
L : Odległość od obiektu

Ogniskowa to odległość od tylnego punktu głównego do płaszczyzny obrazu.
Im mniejsza ogniskowa, tym szerszy obraz

Nr F wskazuje na jasność obiektywu. Im mniejsza jest ta wartość, tym jaśniejszy jest obraz uzyskany przez obiektyw. Liczba F jest odwrotnie proporcjonalna do efektywnej średnicy obiektywu i wprost proporcjonalna do ogniskowej.
Nr F to wartość określona przy założeniu, że przepuszczalność obiektywu wynosi 100%.
W rzeczywistości, wszystkie soczewki mają jednak różną przepuszczalność widmową, a zatem ten sam numer F może mieć różne poziomy jasności.

(1) Jak obliczyć pole widzenia
Jeśli odległość do obiektu jest skończona, można użyć następującego wzoru do obliczenia pola widzenia.

Np. Przy użyciu aparatu CCD 1/3” z obiektywem 8mm, odległość do obiektu wynosi 3m. Maksymalną szerokość poziomą widzianą na monitorze można obliczyć w następujący sposób.

  • Y': 4,8
  • L: 3000
  • f: 8

 

(2) Jak obliczyć ogniskową
Jeśli odległość do obiektu jest skończona, można użyć następującego wzoru do obliczenia ogniskowej.

Np. przy użyciu aparatu CCD 1/3” z obiektywem 8 mm, odległość do obiektu wynosi 3 m. Maksymalną szerokość poziomą widzianą na monitorze można obliczyć w następujący sposób.

  • Y': 4,8
  • L: 3000
  • f: 8

 

Dystorsja to aberracja, w przypadku której figura geometryczna obiektu nie jest wiernie odwzorowana na płaszczyźnie obrazu. Występuje ona zwykle jako przesunięcie poziomu punktu obrazu z jego idealnej pozycji o procent wysokości lub szerokości obrazu.

MTF (funkcja przenoszenia modulacji) reprezentuje malejący współczynnik kontrastu podczas fotografowania wykresu składającego się z czarnych i białych linii.