M12-Objektive für Embedded Vision

Wie Sie das optimale S-Mount-Objektiv auswählen: Ein technischer Leitfaden

Um das richtige M12-Objektiv auszuwählen, müssen Sie die grundlegenden optischen Prinzipien verstehen, die die Leistung des Leistung des Abbildungssystems bestimmen. Jeder Parameter beeinflusst nicht nur die Bildqualität, sondern auch die Kosten, die Größe und die Komplexität des Systems. Komplexität.

Geometrische Optik Parameter

• Sichtfeld (FOV) - Bestimmung der Winkelabdeckung Das Sichtfeld gibt an, wie viel von der Szene Ihr M12-Objektiv erfasst; es wird durch die folgende Beziehung bestimmt FOV = 2 × arctan(sensor_size / (2 × focal_length)). Kürzere Brennweiten bieten einen größeren Erfassungsbereich die für die Situationserkennung in der Robotik unerlässlich ist, während längere Brennweiten die Extraktion von Details für Inspektionsaufgaben. Der Nachteil: M12-Weitwinkelobjektive führen zu einer tonnenförmigen Verzeichnung, die eine die eine rechnerische Korrektur erfordert, während Teleobjektive mit S-Mount die Perspektive komprimieren, aber die geometrische Genauigkeit. Verwenden Sie unseren FOV Calculator, um den genauen Erfassungsbereich einschließlich der Verzeichnungseffekte zu modellieren.
• Schärfentiefe (DOF) - Steuerung des Schärfebereichs Die Schärfentiefe bestimmt den axialen Entfernungsbereich, der akzeptabel scharf erscheint, und wird durch DOF ≈ 2Nc(m+1)/m² wobei N die Blendenzahl, c der Zerstreuungskreis und m die Vergrößerung ist. Größere f-Zahlen erhöhen die Schärfentiefe, verringern aber den Lichtdurchsatz, was für Bordkameras bei wechselnder Beleuchtung entscheidend ist. Der Vorteil für die Technik: Durch den erweiterten DOF entfällt die Notwendigkeit der Refokussierung bei Anwendungen mit festem Arbeitsabstand. Anwendungen, während ein geringer DOF optische Schnitte für die 3D-Rekonstruktion ermöglicht. Berechnen Sie Ihre Anforderungen mit unserem DOF Rechner unter Berücksichtigung der Einschränkungen für den Pixelabstand.
• Sensorformat-Kompatibilität - Bildkreis-Optimierung Das M12-Objektiv muss einen Bildkreis projizieren, der größer als die Sensordiagonale ist, um Vignettierung zu vermeiden. Allerdings Übergröße verschenkt jedoch das Potenzial des Objektivs und erhöht die Aberrationen am Sensorrand. Die wichtigste Erkenntnis: Die Abstimmung von M12-Objektiv und Sensorformaten optimiert die MTF über das gesamte Bildfeld und minimiert gleichzeitig Größe und Kosten. A 1/2,3"-optimiertes S-Mount-Objektiv auf einem 1/3"-Sensor nutzt das optische Design nicht voll aus, während eine Untergröße dunkle Ecken verursacht. Unser EFL-Rechner hilft bei der Ermittlung der optimalen Brennweite für Ihr spezifisches Sensorformat.

Optische Leistungsmerkmale

• Auflösung & MTF - Räumlicher Frequenzgang Die Modulationsübertragungsfunktion quantifiziert die Kontrasterhaltung bei verschiedenen Raumfrequenzen, Sie wirkt sich direkt auf die wahrgenommene Schärfe aus. Die MTF Ihres M12-Objektivs bei der Nyquist-Frequenz (1/(2×pixel_pitch)) sollte für eine angemessene Abtastung mehr als 20 % betragen, wobei 50 % für eine qualitativ hochwertige Abbildung vorzuziehen sind. Die praktische Implikation: Ein M12-Objektiv mit schlechter MTF verschwendet Sensorauflösung, während eine zu hohe MTF die Kosten ohne Nutzen erhöht, wenn sie durch die Pixelgröße begrenzt ist. Stimmen Sie die MTF Ihres Objektivs auf die Fähigkeiten des Sensors ab, um optimale Systemleistung.
• F-Zahl - Lichtsammel-Effizienz Die f-Zahl (Brennweite/Eintrittspupillendurchmesser) bestimmt das Lichtsammelvermögen nach dem Gesetz des umgekehrten Quadrats. Niedrigere Blendenzahlen (f/1,4-f/2,0) maximieren das Signal-Rausch-Verhältnis bei schwachem Licht, erhöhen aber erhöhen jedoch die Abbildungsfehler und verringern den DOF. Der technische Kompromiss: lichtstarke M12-Objektive ermöglichen kürzere Belichtungszeiten Der technische Kompromiss: Schnelle M12-Objektive ermöglichen kürzere Belichtungszeiten und reduzieren die Bewegungsunschärfe, während kleinere Blendenöffnungen die Kantenschärfe durch Reduzierung der Aberration verbessern. Berücksichtigen Sie bei der Wahl der S-Mount-Blende Ihre Beleuchtungseinschränkungen und Anforderungen an den Dynamikbereich Spezifikationen.
• Hauptstrahlwinkel (CRA) - Sensor-Mikrolinsenanpassung Moderne CMOS-Sensoren verwenden Mikrolinsen, um Licht auf Fotodioden zu lenken, die für bestimmte Einfallswinkel optimiert winkel optimiert sind. Eine CRA-Fehlanpassung zwischen Ihrem M12-Objektiv und dem Sensor führt zu wellenlängenabhängiger Vignettierung (Farbschattierung). (Farbschattierung), da achsenfremde Strahlen die Fotodiode verfehlen. Die kritische Spezifikation: Halten Sie die CRA-Anpassung innerhalb von ±5-7° einhalten, um eine rosa/grüne Färbung der Ecken zu vermeiden, die in der Nachbearbeitung nur schwer zu korrigieren ist. Dies ist besonders kritisch für Farbplatinen-Kameras mit Bayer-Muster-Sensoren.

Ökologische und mechanische Überlegungen

• Schutz vor Eindringen in die Umwelt - Versiegelung M12-Objektive der Schutzart IP67 machen Schutzfenster überflüssig, die Reflexionen verursachen, die Übertragung verringern und Kosten verursachen. Der optische Vorteil: Die Beseitigung von Luft-Glas-Grenzflächen verbessert den Kontrast durch die Beseitigung von Geisterbildern. Bilder. Versiegelte Platinenmontage-Objektive behalten auch bei Temperaturschwankungen ihre Leistung bei, da sie das Eindringen von Feuchtigkeit verhindern. das Eindringen von Feuchtigkeit verhindert, die ein Beschlagen im Inneren verursacht. Spezifizieren Sie IP-zertifizierte S-Mount-Objektive für alle Außen- oder oder abwaschbare Anwendungen.
• Thermische Stabilität - Kompensation der Fokusverschiebung M12-Glaslinsen halten den Fokus über einen Temperaturbereich von -40°C bis +85°C durch Materialien mit niedrigem CTE-Wert und athermalisierte Konstruktionen. Hybride S-Mount-Objektive aus Glas-Kunststoff reduzieren die Kosten, weisen aber aufgrund der hohen thermischen Ausdehnung von Kunststoff und der Temperaturabhängigkeit des Brechungsindex aufgrund der hohen Wärmeausdehnung von Kunststoff und der Temperaturabhängigkeit des Brechungsindex (dn/dT). Die Konstruktion Überlegung: Ganzglas-Konstruktion für Platinen-Kameras im Außenbereich, die Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, während kontrollierte Umgebungen kostenoptimierte Hybridkonstruktionen ermöglichen.

Das Verständnis dieser voneinander abhängigen Parameter ermöglicht eine optimale Auswahl von M12-Objektiven für Ihre Embedded Vision Anwendung. Unser parametrisches Suchwerkzeug berücksichtigt diese Prinzipien, um S-Mount-Objektive zu filtern, die Ihre spezifischen Anforderungen.