Um taxa de quadros mais alta é sempre melhor para câmeras industriais?

A velocidade de aquisição de uma câmera industrial, também conhecida como a  a taxa de quadros, refere-se ao número de quadros de imagem que pode capturar por segundo. Em sistemas de visão artificial, você acha que quanto maior a taxa de quadros da câmera, melhor será seu desempenho dinâmico? Na verdade, isso está incorreto. A taxa de quadros de uma câmera industrial apenas indica o nível do interface da câmera e a compressão da imagem. Quanto maior for a velocidade de transmissão do interface e menor for a compressão da imagem, maior será a taxa de quadros. No entanto, isso não afeta diretamente o desempenho dinâmico.

Qual parâmetro determina o desempenho dinâmico de uma câmera industrial? Na verdade, é o tempo de exposição. O tempo de exposição refere-se à duração durante a qual o obturador deve permanecer aberto para projetar luz sobre a superfície fotosensível do sensor. Para câmeras industriais, o tempo de exposição é o intervalo desde que o obturador se abre até que se fecha, afetando o brilho dos pixels, geralmente medido em milissegundos. A taxa de quadros, por outro lado, é o número de quadros de imagem que podem ser completamente lidos dentro de uma unidade de tempo. Durante esse período, objetos podem deixar uma imagem na superfície de imagem. O tempo de exposição é determinado pela necessidade; não existe algo como bons ou maus tempos de exposição, apenas o que é necessário. A configuração do tempo de exposição depende da sensibilidade do sensor e da iluminação sobre a superfície fotosensível.

Se o tempo de exposição for longo, mais luz entrará, tornando-o adequado para condições de pouca iluminação. Um tempo de exposição mais curto é melhor para condições de boa iluminação. Quanto maior o tempo de exposição, mais brilhante será a imagem; inversamente, quanto menor o tempo de exposição, mais escura será a imagem. Em situações com pouca iluminação externa, geralmente é necessário aumentar o tempo de exposição (por exemplo, cenas noturnas).

Linha varredura câmeras utilizam todas a exposição linha por linha, com opções de frequência de linha fixa e sincronização por gatilho externo. O tempo de exposição pode estar alinhado com o ciclo de linha ou ser definido por um período fixo. Área varredura câmeras oferecem vários métodos comuns, como exposição de quadro, exposição de campo e exposição de linha rolante. Câmeras industriais normalmente fornecem funcionalidade de aquisição de imagem com gatilho externo.

Quanto menor o tempo de exposição, maior será a velocidade do obturador de uma câmera industrial. Atualmente, a maioria das câmeras industriais pode alcançar um tempo de exposição tão rápido quanto 1 microssegundo. No entanto, com um tempo de exposição mais curto, as imagens podem se tornar parcial ou completamente pretas, portanto, isso impõe certos requisitos para a fonte de luz e o tamanho do sensor da câmera. Em cenários de alta velocidade, normalmente são usadas câmeras industriais com uma fonte de luz de alta brilho e sensores de grande pixel para capturar cenas dinâmicas.

Para cenas dinâmicas, altas taxas de quadros podem proporcionar efeitos visuais mais suaves. Por exemplo, ao filmar eventos esportivos ou vida selvagem, altas taxas de quadros podem nos ajudar a capturar objetos em movimento rápido, tornando as gravações mais vivas. Além disso, altas taxas de quadros podem ser usadas para criar efeitos visuais especiais, como replays em câmera lenta.

No entanto, altas taxas de quadros nem sempre são necessárias. Para cenas estáticas, taxas de quadros baixas podem ser mais apropriadas. Taxas de quadros baixas podem reduzir o ruído da imagem e o borrão, melhorando a clareza da imagem. Além disso, taxas de quadros baixas ajudam a economizar espaço de armazenamento, pois geram tamanhos de arquivos menores.

Então, como escolher a taxa de quadros da câmera industrial?

1. Esclareça o Propósito: Primeiro, defina claramente suas necessidades de filmagem. Você está capturando cenas de movimento de alta velocidade ou paisagens estáticas? Você busca o maior nível de detalhes ou efeitos dinâmicos suaves? Diferentes necessidades exigem diferentes taxas de quadros. Por exemplo, ao filmar cenas de movimento de alta velocidade, é recomendável escolher uma taxa de quadros mais alta, como 60FPS ou mais, para garantir que mais detalhes sejam capturados.

2. Considere a compatibilidade do dispositivo: Certifique-se de que sua câmera, computador e monitor todos suportam a taxa de quadros que você escolheu. Caso contrário, mesmo que sua câmera possa capturar uma alta taxa de quadros, ela não será exibida corretamente em outros dispositivos.

3. Equilibrando Desempenho e Armazenamento: Taxas de quadros altas significam tamanhos de arquivos maiores e requisitos de armazenamento mais elevados. Ao selecionar uma taxa de quadros, é importante equilibrar o desempenho da câmera, a capacidade de armazenamento e as capacidades de pós-processamento. Certifique-se de que seu dispositivo pode lidar com a gravação em alta taxa de quadros sem ser prejudicado por problemas de armazenamento.

4. Entenda formatos e codecs: Diferentes formatos e codecs de vídeo suportam taxas de quadros de maneiras diferentes. É importante saber se o formato e codec que você está usando suportam a taxa de quadros antes de escolhê-la. Isso pode evitar problemas durante a edição e reprodução pós-gravação.

5. Testes reais: Por fim, não se esqueça de testar na prática. Antes de comprar uma câmera, tente gravar alguns vídeos em diferentes taxas de quadros para ver qual melhor atende às suas necessidades. Isso ajudará você a entender melhor o impacto da taxa de quadros na imagem e tomar uma decisão mais informada.