Является ли более высокая частота кадров всегда лучшим выбором для промышленных камер?

Скорость захвата промышленной камеры, также известная как  частота кадров обозначает количество кадров изображения, которое может быть захвачено в секунду. В системах машинного зрения вы считаете, что чем выше частота кадров камеры, тем лучше её динамическая производительность? На самом деле, это неверно. Частота кадров промышленной камеры указывает только на уровень интерфейса камеры и сжатия изображения. Чем выше скорость передачи интерфейса и чем меньше сжатие изображения, тем выше будет частота кадров. Однако это напрямую не влияет на динамическую производительность.

Какой параметр определяет динамические характеристики промышленной камеры? На самом деле, это время экспозиции. Время экспозиции означает продолжительность, в течение которой затвор должен оставаться открытым для проецирования света на светочувствительную поверхность сенсора. Для промышленных камер время экспозиции — это интервал времени от момента открытия затвора до его закрытия, влияющий на яркость пикселей, обычно измеряемый в миллисекундах. Кадровая частота, с другой стороны, — это количество кадров, которые могут быть полностью считаны за единицу времени. За этот период объекты могут оставить изображение на поверхности съемки. Время экспозиции определяется необходимостью; не существует понятий хорошего или плохого времени экспозиции, только то, что требуется. Настройка времени экспозиции зависит от чувствительности сенсора и освещения на светочувствительной поверхности.

Если время экспозиции длинное, то больше света попадет на сенсор, что подходит для условий недостаточного освещения. Короткое время экспозиции лучше использовать при хорошем освещении. Чем дольше время экспозиции, тем ярче изображение; напротив, чем короче время экспозиции, тем темнее изображение. В условиях плохого внешнего освещения обычно требуется увеличить время экспозиции (например, ночные сцены).

Линия сканировать все камеры используют построчную экспозицию с возможностью фиксированной частоты строки и внешней триггерной синхронизации. Время экспозиции может совпадать с циклом строки или быть установлено на фиксированную длительность. Область сканировать камеры предлагают несколько распространенных методов, таких как экспозиция кадра, экспозиция поля и построчная экспозиция. Промышленные камеры обычно обеспечивают функцию внешней триггерной съемки.

Чем короче время экспозиции, тем выше скорость затвора промышленной камеры. На данный момент большинство промышленных камер могут достигать времени экспозиции до 1 микросекунды. Однако при более коротком времени экспозиции изображения могут частично или полностью стать черными, поэтому это предъявляет определенные требования к источнику света и размеру сенсора камеры. В высокоскоростных сценариях обычно используются камеры с ярким источником света и большим пиксельным сенсором для захвата динамических сцен.

Для динамических сцен высокие частоты кадров могут обеспечивать более плавные визуальные эффекты. Например, при съемке спортивных мероприятий или дикой природы высокие частоты кадров помогают нам запечатлеть быстро движущиеся объекты, делая запись более живой. Кроме того, высокие частоты кадров можно использовать для создания специальных визуальных эффектов, таких как замедленное воспроизведение.

Однако высокая частота кадров не всегда необходима. Для статичных сцен низкая частота кадров может быть более подходящей. Низкая частота кадров может уменьшить шум и размытие изображения, улучшая четкость картинки. Кроме того, низкая частота кадров помогает экономить место на хранении, так как создает файлы меньшего размера.

Так как выбрать частоту кадров промышленной камеры?

1. Уточните цель: Прежде всего, четко определите свои потребности в съемке. Снимаете ли вы сцены с быстрым движением или статичные пейзажи? Хотите ли вы получить максимальную детализацию или плавные динамические эффекты? Различные потребности требуют разных частот кадров. Например, при съемке сцен с быстрым движением рекомендуется выбрать более высокую частоту кадров, например, 60 кадров в секунду или выше, чтобы обеспечить захват большего количества деталей.

2. Учитывайте совместимость устройств: Убедитесь, что ваша камера, компьютер и монитор поддерживают выбранную частоту кадров. В противном случае, даже если ваша камера может снимать с высокой частотой кадров, она не будет корректно отображаться на других устройствах

3. Баланс между производительностью и хранилищем: Высокие частоты кадров означают большие размеры файлов и повышенные требования к хранилищу. При выборе частоты кадров важно найти баланс между производительностью камеры, емкостью хранилища и возможностями постобработки. Убедитесь, что ваш устройство может снимать с высокой частотой кадров без ограничений, связанных с памятью.

4. Понимание форматов и кодеков: Различные видеоформаты и кодеки по-разному поддерживают частоту кадров. Важно убедиться, что используемый вами формат и кодек поддерживают выбранную частоту кадров. Это поможет избежать проблем во время постобработки и воспроизведения.

5. Реальное тестирование: Наконец, не забудьте протестировать на практике. Перед покупкой камеры попробуйте снять несколько видео на разных частотах кадров, чтобы определить, какая лучше всего соответствует вашим потребностям. Это поможет вам лучше понять влияние частоты кадров на изображение и сделать более осознанный выбор.