Apakah Frame Rate yang Lebih Tinggi Selalu Lebih Baik untuk Kamera Industri?

Kecepatan akuisisi kamera industri, juga dikenal sebagai  frame rate merujuk pada jumlah frame gambar yang dapat ditangkap per detik. Dalam sistem visi mesin, apakah Anda berpikir bahwa semakin tinggi frame rate kamera, semakin baik performa dinamisnya? Sebenarnya, ini tidak benar. Frame rate dari sebuah kamera industri hanya menunjukkan derajat antarmuka kamera dan kompresi gambar. Semakin tinggi kecepatan transmisi antarmuka dan semakin kecil kompresi gambar, frame rate akan semakin tinggi. Namun, hal ini tidak secara langsung memengaruhi performa dinamis.

Apa parameter yang menentukan performa dinamis dari sebuah kamera industri? Faktanya, itu adalah waktu paparan. Waktu paparan merujuk pada durasi selama mana shutter harus tetap terbuka untuk memproyeksikan cahaya ke permukaan fotosensitif sensor. Untuk kamera industri, waktu paparan adalah interval dari saat shutter terbuka hingga tertutup, memengaruhi kecerahan piksel, biasanya diukur dalam milidetik. Sementara itu, frame rate adalah jumlah bingkai gambar yang dapat sepenuhnya dibaca dalam satu unit waktu. Selama periode ini, objek dapat meninggalkan jejak gambar pada permukaan pencitraan. Waktu paparan ditentukan berdasarkan kebutuhan; tidak ada konsep baik atau buruk terkait waktu paparan, hanya apa yang diperlukan. Pengaturan waktu paparan bergantung pada sensitivitas sensor dan pencahayaan pada permukaan fotosensitif.

Jika waktu eksposur panjang, lebih banyak cahaya akan masuk, sehingga cocok untuk kondisi pencahayaan yang buruk. Waktu eksposur yang lebih pendek lebih baik digunakan pada kondisi pencahayaan yang baik. Semakin lama waktu eksposur, semakin terang gambar; sebaliknya, semakin pendek waktu eksposur, semakin gelap gambar tersebut. Dalam situasi dengan pencahayaan eksternal yang buruk, umumnya diperlukan untuk memperpanjang waktu eksposur (misalnya, adegan malam).

Garis pemindaian kamera menggunakan eksposur baris demi baris, dengan opsi frekuensi garis tetap dan sinkronisasi pemicu eksternal. Waktu eksposur dapat disesuaikan dengan siklus garis atau diatur ke durasi tetap. Area pemindaian kamera menawarkan beberapa metode umum seperti eksposur bingkai, eksposur lapangan, dan eksposur garis bergulir. Kamera industri biasanya menyediakan fungsi akuisisi gambar dengan pemicu eksternal.

Semakin pendek waktu paparan, semakin cepat kecepatan rana kamera industri. Saat ini, sebagian besar kamera industri dapat mencapai waktu paparan secepat 1 mikrodetik. Namun, dengan waktu paparan yang lebih pendek, gambar bisa menjadi sebagian atau bahkan sepenuhnya gelap, sehingga ini memiliki persyaratan tertentu terhadap sumber cahaya dan ukuran sensor kamera. Dalam skenario berkecepatan tinggi, biasanya digunakan kamera industri dengan sumber cahaya berkecerlangan tinggi dan sensor berukuran piksel besar untuk menangkap adegan dinamis.

Untuk adegan dinamis, frame rate tinggi dapat memberikan efek visual yang lebih halus. Misalnya, saat merekam acara olahraga atau satwa liar, frame rate tinggi dapat membantu kita menangkap objek yang bergerak cepat, membuat rekaman lebih hidup. Selain itu, frame rate tinggi dapat digunakan untuk menciptakan efek visual khusus, seperti replay lambat gerakan.

Namun, tingkat frame tinggi tidak selalu diperlukan. Untuk adegan statis, tingkat frame rendah mungkin lebih cocok. Tingkat frame rendah dapat mengurangi noise dan buram pada gambar, meningkatkan kejelasan gambar. Selain itu, tingkat frame rendah membantu menghemat ruang penyimpanan karena menghasilkan ukuran file yang lebih kecil.

Lalu bagaimana memilih tingkat frame kamera industri?

1. Jelaskan Tujuan: Pertama, tentukan dengan jelas kebutuhan pengambilan gambar Anda. Apakah Anda menangkap adegan gerakan cepat atau pemandangan statis? Apakah Anda bertujuan untuk detail terbaik atau efek dinamis yang halus? Kebutuhan yang berbeda memerlukan tingkat frame yang berbeda. Misalnya, ketika merekam adegan gerakan cepat, disarankan untuk memilih tingkat frame yang lebih tinggi, seperti 60FPS atau lebih tinggi, untuk memastikan lebih banyak detail tertangkap.

2. Pertimbangkan kompatibilitas perangkat: Pastikan kamera, komputer, dan monitor Anda semua mendukung tingkat frame yang Anda pilih. Jika tidak, meskipun kamera Anda bisa menangkap tingkat frame tinggi, itu tidak akan ditampilkan dengan baik di perangkat lain.

3. Menyeimbangkan Performa dan Penyimpanan: Frame rate tinggi berarti ukuran file yang lebih besar dan kebutuhan penyimpanan yang lebih tinggi. Saat memilih frame rate, penting untuk menyeimbangkan performa kamera, kapasitas penyimpanan, dan kemampuan pengolahan pasca-pengambilan gambar. Pastikan perangkat Anda dapat menangani pemotretan dengan frame rate tinggi tanpa terhambat oleh masalah penyimpanan.

4. Pahami format dan codec: Format dan codec video yang berbeda mendukung frame rate secara berbeda. Penting untuk mengetahui apakah format dan codec yang Anda gunakan mendukung frame rate sebelum memilihnya. Hal ini dapat mencegah masalah selama pengeditan dan pemutaran ulang.

5. Pengujian nyata: Terakhir, jangan lupa untuk benar-benar menguji. Sebelum membeli kamera, coba rekam beberapa video pada frame rate yang berbeda untuk melihat mana yang paling sesuai dengan kebutuhan Anda. Ini akan membantu Anda memahami lebih baik dampak frame rate pada gambar dan membuat pilihan yang lebih tepat.