Россия

Технические термины для объективов машинного зрения

Существует несколько типов светочувствительных матриц для фотокамер с FA с различными размерами изображений. Соотношение сторон для камер с FA обычно составляет 4:3 (Г:В).

Символ продукта Матрица Размер изображения (мм)
По горизонтали: Г По вертикали: В По диагонали: Д
C 1” 12,8 9,6 16,0
Г 2/3” 8,8 6,6 11,0
Д 1/2” 6,4 4,8 8,0
Объектив для камеры с фокусным расстоянием 35 мм
(Ссылка)
Пленка 35 мм 36,0 24,0 43,3

Угол обзора — это размер объекта, который можно захватить при определенном размере изображения,
который представлен в виде углового измерения. Обычно угол обзора измеряется при условии, что объектив фокусируется на бесконечности. При использовании объектива с одинаковой фокусной длиной и другим размером изображения угол обзора будет отличаться.

Например: Угол обзора при размере камеры 1/2 дюйма
  и фокусная длина составляет 12,5 мм:

Когда вы фокусируетесь на отдаленном объекте, определенная область впереди и позади него отображается в фокусе. Эта область называется глубиной изображаемого пространства. Это связано с тем, что фокус выглядит резким, если отклонение фокуса не превышает определенную величину. Эта определенная величина называется допустимым кружком рассеяния.

Глубина изображаемого пространства имеет следующие свойства.

  • 1)Чем больше значение светосилы (F), тем больше глубина изображаемого пространства.
     
  • 2)Чем короче фокусная длина, тем больше глубина изображаемого пространства.
     
  • 3)Чем больше расстояние до объекта, тем больше глубина изображаемого пространства.
     
  • 4)Задняя граница глубины изображаемого пространства шире, чем передняя граница глубины резко изображаемого пространства.
Матрица Допустимый кружок рассеяния
1” 0,03 мм
2/3” 0,021 мм
1/2” 0,015 мм
1/3” 0,011 мм
1/4” 0,008 мм

Глубину изображаемого пространства можно рассчитать по следующей формуле

Глубина изображаемого пространства =
Tr+Tf
Глубина фокусировки =
2δ・F

f : фокусное расстояние
F : значение F
δ : допустимый диаметр кружка рассеяния
L : расстояние до объекта

Фокусная длина — это расстояние от задней главной точки до плоскости изображения.
Чем меньше фокусная длина, тем шире изображение

Значение F является показателем яркости объектива. Чем меньше значение, тем ярче изображение, получаемое объективом. Значение F обратно пропорционально эффективному диаметру линзы и прямо пропорционально фокусной длине.
Значение F определяется исходя из предположения, что светопропускание объектива составляет 100%.
Однако практически все объективы имеют различный коэффициент спектрального пропускания, и, таким образом, одно и то же значение F может иметь различный уровень яркости.

(1) Как рассчитать поле зрения
Если расстояние до объекта ограничено, для расчета поля зрения можно использовать следующую формулу.

Например: Используется ПЗС-камера с 1/3-дюймовой матрицей и 8-мм объективом, расстояние до объекта составляет 3 м. Максимальная горизонтальная ширина, отображаемая на мониторе, может быть рассчитана следующим образом.

  • Y': 4,8
  • L: 3000
  • f: 8

 

(2) Как рассчитать фокусную длину
Если расстояние до объекта ограничено, для расчета фокусной длины можно использовать следующую формулу.

Например: Используется ПЗС-камера с 1/3-дюймовой матрицей и 8-мм объективом, расстояние до объекта составляет 3 м. Максимальная горизонтальная ширина, отображаемая на мониторе, может быть рассчитана следующим образом.

  • Y': 4,8
  • L: 3000
  • f: 8

 

Искажение — это аберрация, при которой геометрическая фигура объекта недостоверно воспроизводится на плоскости изображения. Обычно оно представлено смещением точки изображения от ее идеального положения в процентах от высоты или ширины изображения.

MTF (функция переноса модуляции) представляет собой снижение контрастности при съемке диаграммы, состоящей из черно-белых линий.