용어해

광학 배율

FOV와 카메라 센서 크기간의 비율을 배율이라 합니다.

화면 배율

초점거리 (f)

시야각 (FOV)

※ 저희 카탈로그 설명서에 기재된 FOV는 표준 크기의 CCD 센서로 계산되었습니다. 영상의 정확한 FOV를 얻기 위해서는 사용하시는 센서의 픽셀 치수와 칙셀 사이즈를 활용해 주시기 바랍니다.

W.D(작동 거리)

물체와 렌즈 전단면까지의 거리.

O/I(영상 거리)

물체와 센서의 거리.

이미지 써클, 셰이딩

렌즈에는 영상에 특정한 센서 크기를 지원하는 기능이 있습니다.
렌즈가 만들어내는 최대 센서 영역을 이미지 써클이라 하며,
센서의 크기가 너무 큰 경우 “셰이딩” 및 “비네팅” 현상이 일어날수 있습니다.

TV 디스토션 (TV.D)

실제 물체의 직선보다 세로방향으로 굽은 양의 비율.
백분율로 표기.
※ 디스토션 (D) : 그림 2 참조

F 값 (F/#)

영상 촬영에서 카메라 렌즈의 밝기를 나타내는 수치를 F값이라하며, 작은 수치일수록 렌즈의 영상은 더욱 밝아집니다.
F/# = 초점 거리 / 조리개 직경 (유효 구경)

실효 F값 (W.F/#)

특정 배율에서의 밝기를 실효F값이라 합니다.
실효 F값 = (1+광학 배율) x F값 = 광학 배율 / 2NA

개구수 (Numerical Aperture)

렌즈를 통과한 빛의 원추를 측정하는 수. NA 공식은 다음과 같습니다 :
N.A.(Numerical Aperture)
피사체측 입사동공의 절반각도를 u라 칭하고, 사출동공의 절반영상을 u’이라 칭합니다. 또한 피사체측 굴절률은 n, 영상측 굴절률을 n’이라 칭합니다.
※ 매크로렌즈의 NA는 NA=M/2xF, NA'=1/2F가 되고, NA와 NA'의 관계는 NA=NA'x Opt Mag.(광학배율)로 정의됩니다.

피사계 심도 (DOF)

영상의 초점이 선명하게 맺혀지는 피사체 거리의 범위를 DOF라 합니다. 또한 촬상 측
(센서 측) 거리를 나타내는 파라미터를 초점 심도라 하고, 허용되는 흐림의 정도를 허용
착란원, 또는 허용 COC라 합니다.
심도는 또한 영상 평면에 초점이 맞추어 졌을때 광선속의 최소 직경을 나타냅니다.
허용 COC의 직경은 각 촬영기와 픽셀 사이즈 및 실제로 측정하는 당사자에 의해
결정됩니다..
저희 카탈로그에 기재된 DOF의 수치는 다음과 같습니다.

DOF = 2 x (허용 COC x 실효F값 / 광학배율 x 광학배율)
DOF = 허용 COC / (NA값 X 광학배율)

※저희 카탈로그에서는 허용 COC를 0.04mm에 맞추었습니다.

상대 휘도

영상의 중앙과 주변부 휘도의 비율을 상대 휘도라 합니다.
중앙이 100%일때의 대비치를 백분율로 표기합니다.

에어리 디스크 및 해상도

아무런 수차가 없는 이상적인 렌즈도 물체의 섬세함을 그대로 재현할수는 없습니다.
이는 회절 한계 현상이 해상도를 감소시키기 때문입니다. 이때 렌즈에 보이는 가장 작은 점광을 에어리
디스크라고 합니다.
점광의 반경 r은 파장 λ 과 개구수 NA에 의해 결정됩니다 :

r = 0.61 x λ / NA

빛의 파장이 길수록 점광의 크기가 커집니다.
예)
파장 550nm에 NA0.07의 렌즈
r = 0.61 x 0.55 / 0.07 = 4.8um.
VST 설명서에 기재된 해상도는 이 공식으로 계산되었습니다.

해상력

해상력은 1 밀리미터내 흑백의 선에서 분별할수있는 최대한의 값으로 line-pairs per millimeter ( lp/mm )로 표기됩니다. 개인차를 줄이기 위해 영상의 콘트라스트 레벨을 규정할 필요가
있습니다.

MTF 및 해상도

변조 전달 함수(MTF)는 콘트라스트가 공간 주파수에 따라 어떻게 변하는지의 값을 뜻하며, 물체에서 영상으로의 정보전달 역할을 하는 렌즈의 기능을 나타냅니다.
콘트라스는 일반적으로 흑백 선들의 공간 주파수 테스트로 측정되며, 흑백 사이의 명암 차이가 최고를 이룰때에 콘트라스트(대비)가 100%가 됩니다. (도표 1)

흑백(계조)의 차이를 확인할수 없다면 콘트라스트가 너무 약하다는 의미입니다. 일반적으로 렌즈의 수차에 인해 높은 공간 주파수
일수록 약한 콘트라스트로 촬영됩니다..

도표 2 와 3 에서는 계조에 대한 물체측 공간주파수 B, 영상(센서)측 공간 주파수 A를 나타내고 있습니다. 콘트라스트 (MTF)는 A와 B의 비율로 결정됩니다.
근접해 있는 두 개체를 구분하는 렌즈의 능력을 해상도라 합니다. 해상도는 일반적으로 마이크로미터로
표기되고 콘트라스트의 영향을 받기도 합니다. 이때 MTF는 해상도와 콘트라스트의 관계를 나타냅니다.
렌즈는 주파수가 높을수록 낮은 MTF값을 갖게되며 일반적으로 0.1 이하의 MTF 수치는 계산 불가능한 낮은 해상도를 갖게되어 흑백의 대비를 측정할수 없습니다.

도표 4 에서는 각각의 콘트라스트 레벨의 서로 다른 두 공간 주파수를 지닌 두가지 렌즈의 예를 나타내고 있습니다. “a” 렌즈는 낮은 해상도 수치를 지니고 있지만 저 공간 주파수에서 강한 콘트라스트를 나타내는 반면, 고해상도 렌즈인 “b”는 동일 주파수에서 그보다 약한 콘트라스트를 나타내고 있습니다. 따라서 “b” 렌즈가 고 주파수에서 “a” 렌즈보다 높은 해상도를 갖게 됩니다. 그러나 실제 머신 비젼 촬영기에서
렌즈의 기능은 다른 여러 사항에 따라 변할수 있고, 해상도의 수치만으로 렌즈를 선택하기는 부적절
합니다.

텔레센트리시티 (Telecentricity)

텔레센트리시티는 작동 거리에 따라 변하는 배율의 수치를 결정하며, 더 좋은 수치의 텔레센트리시티 일수록 배율의 변화가 적습니다. 텔레센트릭 렌즈는 주광선이 광축과 평행하고 텔레센트리시티
수치가 좋지 않은 렌즈는 물체가 근접해 있을시 고배율의 영상을 만들며 영상의 물체가 다르게 보일수 있습니다.
텔레센트리시티의 정도는 화면 주변부에 나타나는 주광선의 각도에 따라 측정되며, 아래와 같은 대상을 이용하여 쉽게 확인하실수 있습니다. 텔레센트릭 렌즈는 입체 모형이나 불안정한 작동거리의
물체를 계측하는데 매우 중요합니다.