Словарь

Оптическое увеличение

Увеличение монитора

Фокусное расстояние

Поле зрения (FOV)

※ В спецификационных таблицах этого каталога FOV подсчитывается, исходя из стандартного размера ПЗС-матрицы. Чтобы получить точное FOV вашего изображения, пожалуйста, используйте действительный размер матрицы и размер пикселей.

WD (рабочий отрезок)

Расстояние между объектом и плоскостью крепления объектива.

O/I (расстояние между объектом и матрицей)

Расстояние между объектом и матрицей.

Поле покрытия, затенение

Объектив поддерживает определенный размер матрицы для создания изображения. Максимальная область матрицы, которую поддерживает объектив, называется «полем покрытия». Если размер матрицы слишком велик, может возникнуть «затенение» или «веньетирование».

Искажение сигнала (TV. D)

Численное соотношение отклонения луча от фактической прямой линии объекта в продольном направлении. Выражается в процентах.
※ Искажение (D): см. диаграмму 2

F-число( F/#)

F-число определяет яркость объектива на бесконечности изображения. Как правило, объектив с меньшим числом передает более яркое изображение.
F/# = фокусное расстояние / диаметр входного отверстия (рабочая апертура)

Рабочее F-число

Рабочее F-число определяет яркость при определенном увеличении.
Рабочее F/# = (1+ оптич.ув.) x F/# = оптич.ув. / 2ЧА

ЧА (числовая апертура)

Мера пучка света, которую принимает объектив. ЧА выражается в :
N.A.(Numerical Aperture)
Половина угла передней стороны входного отверстия – u, половина угла задней стороны входного отверстия – u', передний рефракционный индекс – n,задний рефракционный индекс – n'.
※ Для макрообъективов ЧА определяется следующим образом: ЧА= M/2xF, ЧА'=1/2F, отношение ЧА и ЧА' – ЧА= ЧА' x оптич.ув.

Глубина поля (DOF)

DOF – это диапазон расстояния до объекта, при котором изображение получается четким и сфокусированным. Величина, описывающая расстояние до матрицы, называется глубиной фокуса. Допустимый уровень размытия называется допустимым кругом нерезкости.
Он представляет собой наименьший диаметр пучка света при фокусировке на изображаемой плоскости.
Диаметр допустимого круга нерезкости определяется условиями применения оборудования, пиксельным размером камеры и человеком, проводящим измерения.
Значение DOF, указанное в этом каталоге, рассчитывается следующим образом :

DOF = 2 x допустимый круг нерезкости x рабочее F/# / Оптич.ув. x оптич.ув.
DOF = допустимый круг нерезкости / (макс. оптич.ув.)

※В данном каталоге мы используем допустимый круг нерезкости равный 0.04мм.

Относительная освещенность

Относительная освещенность – это соотношение между яркостью в центре изображения и его углу. Выражается в процентах, где яркость в центре изображения – 100%.

Дифракционный диск и разрешение

Даже идеальный объектив без аберраций не может на 100% передать все детали объекта.
Дифракция ограничивает возможное разрешение. Наименьшее возможное световое пятно от объектива называется дифракционным диском.
Радиус светового пятна r определяется длинной волны λ и числовой апертурой ЧА :

r = 0.61 x λ / ЧА

Большая длина световой волны имеет большее пятно.
Например:
Объектив с ЧА 0.07 и длиной волны 550нм.
r = 0.61 x 0.55 / 0.07 = 4.Разрешение в спецификациях VST определяется по вышеуказанной формуле

Разрешающая способность

Разрешающая способность выражается количеством пар линий на миллиметр ( lp/мм ) – самое большое количество различимых черных и белых линий на одном миллиметре. Необходимо определить уровень контраста изображения, чтобы недопустить разницы между индивидуальными объектами.

MTF и разрешение

Функция передачи модуляции (MTF) определяет изменение контраста при заданной разрешающей способности. MTF определяет способность объектива передавать информацию с объекта на изображение.
Обычно контрастность измеряется разрешающей способностью теста-оригинала, путем подсчета количества черных и белых линий и, если насыщенность между ними превосходна, то контрастность (модуляция) определяется как 100%. (Схема 1)

Если разность между черными и белыми линиями (уровень яркости) не определяется, то контрастность слишком мала. Изображение с более высокой разрешающей способностью обычно менее контрастно из-за аберраций объектива.

Схемы 2 и 3 показывают разрешающую способность на уровне яркости на переднем плане B и заднем плане A. Контрастность (MTF) определяется отношением A и B.
Разрешение – это способность объектива видеть разницу между двумя точками, расположенными рядом. Оно выражается в микрометрах и на него влияет контрастность. MTF выражает связь между разрешением и контрастностью.
При более высокой разрешающей способности у объектива меньше MTF. MTF меньше 0.1 обычно не распределяется на черный и белый, что приводит к меньшему значению разрешения, чем было подсчитано.

Схема 4 показывает два разных объектива с разной разрешающей способностью на каждом уровне контрастности. Объектив “a” имеет низкое разрешение, но высокую контрастность при низкой разрешающей способности. Однако, объектив с более высоким разрешением “b” имеет контрастность ниже при той же разрешающей способности. Таким образом, объектив “b” имеет разрешение выше, чем объектив “a” при высокой разрешающей способности. Но в практическом применении машинного зрения способность объектива зависит от разных факторов, поэтому не всегда целесообразно предлагать объектив, основываясь только на значениях разрешения.

Телецентричность

Телецентричность определяет уровень, на который изменяется увеличение на рабочем отрезке. Чем лучше телецентричность, тем меньше изменяется увеличение. Главные лучи в телецентрическом объективе параллельны его оптической оси. Объективы с низкой телецентричностью создают изображение с большим увеличением, когда объект находится близко и, поэтому он может выглядеть по-разному в центре изображения и по его полю.
Значение телецентричности измеряется наклоном главного луча к углу поля изображения. Вы без труда можете измерить телецентричность способом, показанным ниже. Телецентрический объектив очень важен для измерения трехмерных объектов или таких объектов, чьи рабочие отрезки меняются.