Hướng dẫn từng bước để chọn ống kính công nghiệp

Nếu bạn đã có camera công nghiệp, thì làm thế nào để chọn ống kính phù hợp cho nó? Có hai loại ống kính công nghiệp chính: ống kính FA và ống kính Telecentric.

Kính kính Fa

Ống kính FA tập trung vào bốn thông số chính: Kích thước mục tiêu, Độ dài tiêu cự, Khẩu độ và Loại đế (mount).

1. Kích thước mục tiêu (Tương thích kích thước cảm biến)

Kích thước tối đa của hình ảnh được chiếu lên cảm biến camera (ví dụ: 1.1”, 1”, 2/3”, 1/1.8”). Kích thước mục tiêu của ống kính phải bằng hoặc lớn hơn kích thước cảm biến của camera. Một kích thước mục tiêu nhỏ hơn sẽ gây ra viền đen hoặc hiện tượng vignetting (góc tối) trong hình ảnh.

e xample : Camera 2/3'' có thể sử dụng ống kính 2/3'' hoặc 1'' nhưng không thể dùng ống kính 1/1.8''.

2. Độ dài tiêu cự

Độ dài tiêu cự chủ yếu được sử dụng để điều chỉnh chiều cao lắp đặt và trường nhìn (field of view), đây là khoảng cách từ tiêu điểm đến mặt tạo ảnh. Các lựa chọn phổ biến: 6mm, 8mm, 12mm, 16mm, 25mm, v.v.

Lời khuyên quan trọng :

Tiêu cự ngắn hơn = FOV rộng hơn nhưng méo mó mạnh hơn (ví dụ, ống kính 6mm/8mm có thể hiển thị hiện tượng méo hình nón rõ rệt).

Độ dài tiêu cự lớn hơn = góc nhìn hẹp hơn nhưng ít biến dạng hơn.

Kiểm tra khoảng cách làm việc tối thiểu của ống kính (phạm vi tiêu điểm gần nhất). Nếu ống kính quá gần đối tượng, nó sẽ không thể tiêu điểm.

3. Khẩu độ

Kiểm soát lượng ánh sáng vào ống kính, được ghi là F2.8, F4, F8, v.v. Càng nhỏ F thì lỗ mở càng lớn.

Thông thường, đối với các dự án không yêu cầu độ sâu trường ảnh, khẩu độ được điều chỉnh đến mức tối đa để đảm bảo đủ ánh sáng, đặc biệt là trong một số cảnh ứng dụng tốc độ cao. Nhưng ưu điểm của khẩu độ nhỏ là có thể làm cho độ sâu trường ảnh lớn hơn. Điều chỉnh theo thực tế của dự án.

4. Núi

Giao diện ren kết nối ống kính với máy ảnh (ví dụ: C-mount, M42, M58). Kích thước mục tiêu nhỏ hơn (≤1.2”) thường sử dụng C-mount. Các cảm biến lớn hơn (ví dụ: máy quét dòng 4K/8K) cần các loại đế lớn hơn như M42/M58/M72.

Càng lớn kích thước mục tiêu của ống kính, lỗ ren tương ứng cần phải lớn hơn, nếu không nó sẽ chặn góc nhìn.

Thấu kính viễn tâm

Các ống kính telecentric, với đặc tính quang học độc đáo, độ phân giải cao, độ sâu trường nhìn siêu rộng, méo mó siêu thấp và thiết kế đường truyền quang học song song độc đáo, đã mang lại một bước tiến vượt bậc trong việc phát hiện chính xác của thị giác máy móc.

Khi chọn ống kính, thường cần phải tính toán fov để đáp ứng yêu cầu phát hiện. Làm thế nào để tính toán fov của một ống kính telecentric?

Có ba thông số phổ biến của ống kính telecentric: mặt mục tiêu, khoảng cách làm việc và tỷ lệ phóng đại:

1. Kích thước mục tiêu

Luật giống như ống kính FA: Phải bao phủ kích thước cảm biến của máy ảnh.

2. Khoảng cách làm việc

Định nghĩa: Khoảng cách từ mặt đáy của ống kính đến vật thể.

Quan trọng: Vật thể phải được đặt trong phạm vi này để có tiêu điểm rõ nét.

3. Tăng kích thước

Tỷ lệ phóng đại liên quan đến fov

FOV = Kích thước cảm biến ÷ Tỷ lệ phóng đại .

Ví dụ: Cảm biến 12mm với tỷ lệ phóng đại 0.5x = FOV 24mm.

Tỷ lệ phóng đại của ống kính càng nhỏ, thân ống kính sẽ càng lớn và chi phí sẽ càng cao, vì ống kính cần phải hoàn toàn bao phủ trường nhìn.

Tóm Tắt Ngắn Gọn

Thấu kính FA : Đặt ưu tiên kích thước vòng ảnh, tiêu cự (tránh các giá trị cực đoan), khẩu độ (cân bằng ánh sáng và độ sâu trường ảnh), và sự tương thích của cổng kết nối.

Thấu kính Telecentric : Chọn dựa trên kích thước cảm biến, khoảng cách làm việc, và hệ số phóng đại cho các nhiệm vụ chính xác.