Quale attacco obiettivo (C-mount o F-mount) è compatibile con la tua fotocamera per visione artificiale dotata di sensori di grandi dimensioni?

La scelta dell’attacco corretto per un lenti di visione artificiale è una delle decisioni hardware più importanti da prendere durante la realizzazione di un sistema di imaging ad alte prestazioni. Poiché le dimensioni dei sensori aumentano nei moderni dispositivi industriali, il tipo di attacco influisce direttamente sulla qualità dell’immagine, sulla copertura e sulla compatibilità a lungo termine del sistema. Comprendere le differenze tra C-mount e F-mount è essenziale prima di scegliere qualsiasi obiettivo per visione artificiale per la tua applicazione.

Un obiettivo per visione artificiale funziona in modo ottimale solo quando è abbinato a un attacco compatibile e a un sensore che riesce a coprire completamente. Con l’adozione rapida di sensori ad alta risoluzione e formato grande nell’ispezione industriale, nell’automazione di fabbrica e nell’imaging scientifico, il divario tra le capacità degli attacchi C-mount e F-mount è diventato un fattore determinante. Questa guida analizza le differenze fisiche e ottiche tra questi due standard di attacco e vi aiuta a individuare quale attacco per obiettivi per visione artificiale è adatto alla vostra fotocamera e alle dimensioni del sensore.

Comprensione degli standard C-Mount e F-Mount

L’obiettivo per visione artificiale con attacco C-Mount

Il tipo di attacco C è lo standard tradizionale per l’imaging industriale ed è tuttora una delle interfacce più diffuse per gli obiettivi per visione artificiale. Un obiettivo per visione artificiale con attacco C presenta un filetto da 1 pollice di diametro, con un passo di 32 filetti per pollice e una distanza focale dal piano di riferimento (flange focal distance) di 17,526 mm. Questa progettazione compatta rende l’obiettivo per visione artificiale con attacco C particolarmente adatto a corpi macchina più piccoli e a configurazioni di imaging leggere ed economiche. La maggior parte delle fotocamere industriali di livello base e di fascia media accetta un obiettivo per visione artificiale con attacco C senza necessità di alcun adattatore.

Tuttavia, un obiettivo per visione artificiale con attacco C-mount ha un cerchio d’immagine limitato. Le specifiche standard per l’attacco C-mount supportano un cerchio d’immagine di circa 1 pollice, il che corrisponde a sensori nel formato da 1 pollice. Quando un obiettivo per visione artificiale con attacco C-mount viene abbinato a un sensore più grande di questo cerchio d’immagine, si verificano problemi gravi di vignettatura e scurimento degli angoli. Per sensori di grande formato, un obiettivo standard per visione artificiale con attacco C-mount spesso non riesce a garantire un’illuminazione uniforme su tutta l’area del sensore.

Obiettivo per visione artificiale con attacco F-Mount

Il mount F, originariamente sviluppato per le fotocamere reflex a pellicola da 35 mm, è diventato uno standard diffuso nell’imaging industriale proprio perché supporta sensori di grande formato. Un obiettivo per visione artificiale con mount F utilizza un’interfaccia a baionetta con una distanza focale dal piano di riferimento (flange focal distance) di 46,5 mm. Il diametro maggiore del mount F degli obiettivi per visione artificiale consente di proiettare un cerchio d’immagine molto più ampio, che copre comunemente sensori da 1,1 pollici fino ai formati full-frame da 35 mm. Ciò rende l’obiettivo per visione artificiale con mount F la scelta preferita per le telecamere ad alta risoluzione impiegate nell’ispezione dei semiconduttori, nei test dei display a pannello piatto e nell’ispezione di aree estese su nastro continuo.

Una lente per visione artificiale con attacco F offre in genere anche una maggiore rigidità meccanica. Il meccanismo di bloccaggio a baionetta di una lente per visione artificiale con attacco F garantisce un posizionamento più stabile e ripetibile rispetto agli attacchi filettati, caratteristica fondamentale negli ambienti produttivi soggetti a vibrazioni. Quando è necessaria una lente per visione artificiale che mantenga un allineamento preciso durante il funzionamento continuo, la progettazione con attacco F offre indubbi vantaggi.

Dimensione del sensore e copertura del cerchio d’immagine

Perché la dimensione del sensore determina la scelta dell’attacco della lente per visione artificiale

Il cerchio immagine di un obiettivo per visione artificiale deve essere uguale o superiore alla misura diagonale del sensore che copre. Se si utilizza un sensore da 1/2 pollice o da 2/3 pollice, un obiettivo per visione artificiale con attacco C è generalmente sufficiente. Questi sensori più piccoli rientrano agevolmente nelle capacità di copertura di un obiettivo standard per visione artificiale con attacco C e il formato compatto mantiene basso il costo del sistema. Per applicazioni in cui le dimensioni del sensore sono moderate, un obiettivo per visione artificiale con attacco C rimane una scelta pratica ed economica.

Non appena la tua fotocamera utilizza un sensore più grande di 1 pollice, la situazione cambia in modo significativo. Un obiettivo per visione artificiale con interfaccia C-mount avrà difficoltà a coprire un sensore da 4/3", APS-C o full-frame senza vignettatura agli angoli. In questi casi, un obiettivo per visione artificiale con interfaccia F-mount diventa la soluzione tecnicamente corretta. L’obiettivo per visione artificiale con interfaccia F-mount proietta un cerchio d’immagine più grande che copre l’intera diagonale del sensore, preservando nitidezza e uniformità fino agli angoli dell’immagine. La scelta di un’interfaccia per obiettivo per visione artificiale non adatta alle dimensioni del tuo sensore comprometterà l’accuratezza delle misurazioni e le prestazioni nel rilevamento di difetti.

Calcolo dei requisiti del cerchio d’immagine per un obiettivo per visione artificiale

Prima di selezionare un obiettivo per visione artificiale, calcolare la diagonale del sensore utilizzando la larghezza e l'altezza dell'area attiva del sensore. Se la diagonale del sensore supera i 16 mm, è probabile che ci si trovi in un ambito in cui solo un obiettivo per visione artificiale con attacco F garantisce una copertura completa. Molti sensori moderni ad alta risoluzione, utilizzati con obiettivi per visione artificiale in applicazioni di ispezione di precisione, superano i 20 mm in diagonale, rendendo l'obiettivo per visione artificiale con attacco F lo standard per queste piattaforme. Verificare sempre la specifica del cerchio d’immagine riportata nel datasheet dell’obiettivo per visione artificiale prima di finalizzare la scelta dell’hardware.

Criteri pratici di selezione per la vostra applicazione

Quando scegliere un obiettivo per visione artificiale con attacco C

Un obiettivo per visione artificiale con attacco C è la scelta ideale quando la tua fotocamera utilizza un sensore di 1 pollice o più piccolo, quando peso del sistema e compattezza sono fattori determinanti e quando è richiesta una copertura economica. Le fotocamere per linee di produzione impiegate per l’ispezione di etichette, la lettura di codici a barre o la verifica della presenza di componenti utilizzano spesso obiettivi per visione artificiale con attacco C, poiché le dimensioni dei sensori in queste applicazioni rimangono contenute. La vasta disponibilità di obiettivi per visione artificiale con attacco C, in diverse lunghezze focali e aperture, rende l’approvvigionamento flessibile ed economico.

Quando scegliere un obiettivo per visione artificiale con attacco F

Un obiettivo per visione artificiale con attacco F è la scelta corretta per telecamere con sensori di grandi dimensioni utilizzate in compiti di ispezione impegnativi. Se il sistema impiega una telecamera da 5 megapixel o superiore dotata di un sensore di grande formato, un obiettivo per visione artificiale con attacco F garantisce il cerchio d’immagine e le prestazioni ottiche richieste. Applicazioni quali l’ispezione di schede a circuito stampato (PCB), l’imaging di celle solari e l’ispezione ottica automatica di superfici estese si basano su un obiettivo per visione artificiale con attacco F per mantenere una risoluzione uniforme dall’angolo all’angolo. Quando velocità di elaborazione, precisione e investimento sul sensore sono tutti elevati, l’obiettivo per visione artificiale con attacco F tutela sia la qualità dell’immagine sia il ritorno sull’investimento.

Domande frequenti

Un obiettivo per visione artificiale con attacco C può funzionare con una telecamera con attacco F?

Un obiettivo per visione artificiale con attacco C non può essere montato direttamente su un corpo macchina con attacco F senza un adattatore; inoltre, anche utilizzando un adattatore, il cerchio immagine di un obiettivo per visione artificiale con attacco C risulterà insufficiente per sensori di dimensioni maggiori. Si verificherà un forte vignettatura. Per le fotocamere con sensore grande, scegliere sempre un obiettivo per visione artificiale con attacco F progettato per il cerchio immagine richiesto.

Qual è la dimensione massima del sensore coperta da un obiettivo per visione artificiale con attacco C?

Un obiettivo standard per visione artificiale con attacco C è progettato per coprire sensori fino al formato da 1 pollice, il cui diametro misura circa 16 mm. Alcuni obiettivi per visione artificiale con attacco C specializzati per grandi formati estendono leggermente questa copertura, ma per sensori superiori a 1 pollice l’obiettivo per visione artificiale con attacco F rappresenta l’opzione più affidabile e otticamente corretta.

L’attacco dell’obiettivo per visione artificiale influenza la scelta della lunghezza focale?

Sì, il tipo di attacco influenza le lunghezze focali disponibili per la vostra lente per visione artificiale. Le lenti per visione artificiale con attacco F offrono una gamma più ampia di lunghezze focali, adatte a sensori di grandi dimensioni e a distanze operative più elevate. Le lunghezze focali delle lenti per visione artificiale con attacco C tendono invece a essere più corte, a causa dei formati di sensore più piccoli per i quali sono progettate. Scegliete sempre una lunghezza focale per lenti per visione artificiale che soddisfi contemporaneamente sia la distanza operativa sia le dimensioni del sensore.