Wstęp
Dla konkretnej aplikacji należy zwrócic uwagę na parametry :
- Pole widzenia (wielkość obiektu)
- Odległość pracy
- Głębia ostrości
- Dopasowanie do wybranej kamery
- ostrość obrazu (MTF) wobec wielkości piksela
- wielkość koła obrazu wobec przekątnej sensora
- typ montażu obiektywu
- Zakres spektralny: praca w pasmie UV, VIS, NIR, SWIR lub w kilku pasmach łącznie
Krok 0. Sprawdzamy czy nasze założenia nie są głupie
Bardziej dyplomatycznie krok ma tytuł : czy sami sobie nie stwarzamy problemów
- Czy musimy mieć aż tak wysoką rozdzielczość na całym, tak dużym polu widzenia?
- Czy kilka małych kamer nie dostarczy tej samej informacji co jedna wielka? (Wielo-megapikselowe kamery relatywnie tanieją, optyka nie : wymagania co jakości optyki są coraz wyższe)
- Czy przeznaczyliśmy dosyć miejsca dla kamery?
- Czy D nie jest zbyt małe, tzn. czy konieczny całkowity kąt widzenia nie przekracza (mocno) 90° ?
- Czy D nie jest zbyt duże? tzn. czy jest miejsce na D+ kamerę z obiektywem i łukiem kabla?
- Czy D nie jest zbyt małe, tzn. czy konieczny całkowity kąt widzenia nie przekracza (mocno) 90° ?
- Czy D nie jest zbyt małe? wiekszośc obiektywów (f 4-35mm) pozwala ustawić ostrość od MOD 100-200mm
Krok 1. Preselekcja
W praktyce od początku możemy ukierunkować dobór obiektywu gdyż:
- wybraliśmy już kamerę pozwalającą uzyskać wymaganą rozdzielczość więc znamy już typ montażu i przekątną sensora
- obiektywy dostepne są dla typowych wartości ogniskowej: 4, 6, 8, (10), 12, 16, 24, 35, 50, 70 mm.
- wiemy, że dla ogniskowych poniżej 4 ... 6 mm pojawia się niepożądane efekty rybie oko ( zniekształcenia TV )
Krok 2. Ogniskowa f obiektywu.
Wartość f jest funkcją odległości pracy D i powiekszenia M czyli stosunku wielkości sensora Xs i wielkości pola widzenia Xp ( X =długość boku lub przekątnej)
f = D*Xs/Xp wszystkie wymiary w mm.
powiekszenie M=-Xs/Xp
Krok 3. Jakość obrazu
Według rozmiaru piksela okreslamy ile lp/mm (line-pair/mm) powinien rysować obiektyw.
Złota zasada: lp/mm (obiektywu) >= 3/2 1/ ( 2 *x_pixel ) , x_pixel rozmiar piksela w mm
współczynnik 3/2 jest po to, by dobrać obiektyw rysujacy miękko: punkt obiektu ma być wiekszy niż 1 piksel, pozwala to lepiej interpolować między sąsiednimi pikselami i unikąć artefaktów /efektu Moire/.
Krok 4 Katalogi
Określiliśmy juz czego teoretycznie potrzebujemy, otwieramy katalogi i szukamy obiektywu najbliszego wymaganiom.
Dostawcy:
TIS: optyka: link (wygodnie jest kupić obiektyw i kamerę od jednego dostawcy)
VS Technology: link
TAMRON link
Krok 5 . Weryfikacja
Sprawdzamy czy osiagniemy wymagane parametry w warunkach naszej maszyny w wybranym obiektywem i kamerą.
Najczęśćiej musimy zrobić drugą itereację. Może trzeba zmienić obiektyw, może kamerę , może konfigurację, a może wszystkie elementy.