Основные вопросы по подбору объективов для систем технического зрения

В данной статье рассмотрим основные вопросы, связанные с подбором объективов для систем машинного зрения и промышленной автоматизации.

  1. Крепление объектива: подходит ли крепление объектива к камере? Возможно ли использовать переходное кольцо (адаптер) для крепления?
    Как правило, объективы машинного зрения имеют стандартное крепление типа C-mount с расстоянием до опорной плоскости матрицы 17, 526 мм (рабочий отрезок). При использовании объективов с другим рабочим отрезком необходимо использование переходников. Важно запомнить, что камера с креплением C несовместима с объективом с креплением CS, так как в данном случае, будет невозможно получить сфокусированное изображение.
  2. Формат изображения: подходит ли формат объектива для формата матрицы камеры?
    Заявленный формат изображения объектива должен быть такого же размера или больше, чем размер сенсора. В противном случае на изображении будет появляться виньетирование (затемнение по краям).
  3. Разрешение: достаточно ли разрешение объектива для сенсора камеры?
    На данном этапе, необходимо уточнить размер пикселя сенсора камеры и сравнить его с разрешением, указанным для объектива. Производители объективов в качестве рекомендации могут указать размер пикселя (в микронах), для которого был рассчитан объектив. Также в спецификации к объективу могут быть указаны числовые показатели оптического разрешения в линиях/мм в центральной и угловой области изображения.
    Для проведения более тщательного анализа существует частотно-контрастная характеристика (MTF), которая позволяет получить адекватное представление о резкости и контрасте определенной модели объектива.
  4. Фокусное расстояние: подходит ли подобранное фокусное расстояние?
    Фокусное расстояние объектива можно рассчитать исходя из размера объекта и рабочего расстояния до объекта съемки. В большинстве приложений машинного зрения эти параметры не меняются, поэтому Вы можете выбрать один объектив с фиксированным фокусным расстоянием (монофокальный). Если для решения задачи требуется в процессе работы изменять настройки съемки, тогда необходим объектив с переменным фокусным расстоянием (вариофокальный).
    Вы можете воспользоваться удобным калькулятором для расчета фокусного расстояния и углов обзора на нашем сайте перейдя по данной ссылке.
  5. Спектральный диапазон: на какой длине волны планируется использование камеры и объектива?
    Убедитесь, что объектив имеет достаточное пропускание на длине волны, на которой вы собираетесь работать. В техническом зрении большая часть объективов рассчитана на работу в спектральном диапазоне от  380 до 810 нм (видимое излучение). Также существуют SWIR объективы с пропусканием до 2000 нм (инфракрасное излучение).
  6. Физический размер: есть ли ограничения по габаритам?
    Проверьте, подходят ли заявленные размеры объектива для Вашей установки.
  7. Прочность: подвергнется ли объектив ударам и вибрации?
    Обычные объективы не обеспечивают стабильную работу в условиях сильной вибрации и высокой ударной нагрузки. Для работы в таких условиях существуют виброустойчивые объективы. В данном типе объективов применяется специальная конструкция в виде сменных диафрагменных пластин и проклейки оптических элементов к внутренней части корпуса.
  8. Рабочая дистанция фокусировки: какое расстояние съемки до объекта?
    Убедитесь, что выбранная модель объектива фокусируется на той рабочей дистанции до объекта, которая вам необходима. В спецификации к объективу данный технический параметр обозначается как минимальная оптическая дистанция фокусировки и выражается в метрах.