비젼 카메라 시스템을 구축하려면 위와 같이 여러 요소를 고려해야 합니다.
오늘은 특히, 워킹 디스턴스(Working Distance), 센서 크기(Sensor Size), 그리고 시야각(Field of View, FOV)에 대한 내용을 중점적으로 다룰 예정입니다.
1. 워킹 디스턴스(Working Distance)
워킹 디스턴스는 카메라 렌즈와 대상 사이의 거리를 의미합니다.
이 거리는 렌즈의 초점 거리와 밀접한 관련이 있습니다.
워킹 디스턴스가 길면 긴 초점 거리의 렌즈를, 짧으면 짧은 초점 거리의 렌즈를 선택해야 합니다.
워킹 디스턴스를 정확히 측정하고 이에 맞는 렌즈를 선택하는 것이 중요합니다.
2. 센서 크기(Sensor Size) vs 렌즈 이미지 써클(Image Circle)
카메라의 센서크기와 렌즈의 이미지써클의 확인이 필요합니다.
<이미지써클이 센서사이즈보다 큰 경우>
가장 바람직한 경우입니다.
다크코너가 생기지 않습니다.
<이미지써클이 센서사이즈보다 같거나 작은경우>
다크코너가 생깁니다.
중앙에 비해 코너가 많이 어두워지죠.
<이미지써클이 센서사이즈보다 작은경우>
센서에 이미지써클 부분만 상이 맺히기 때문에
이미지가 원형으로 맺히게 됩니다.
3. 시야각(Field of View, FOV)
시야각은 카메라가 한 번에 캡처할 수 있는 장면의 범위를 의미합니다.
넓은 시야각은 더 넓은 범위를 캡처할 수 있지만, 세부 정보는 덜 확보될 수 있습니다.
반대로, 좁은 시야각은 더 세밀한 이미지를 제공하지만, 캡처 범위는 제한됩니다.
따라서, 필요한 시야각을 고려하여 렌즈를 선택해야 합니다.
비젼 카메라의 렌즈 선택은 복잡한 과정일 수 있습니다.
하지만 워킹 디스턴스, 센서 크기, 그리고 시야각을 올바르게 고려하면, 효과적인 비젼 카메라 시스템을 구축할 수 있습니다.
이 세 가지 요소는 서로 밀접하게 연관되어 있으므로, 하나의 요소를 변경하면 다른 요소들에도 영향을 미칩니다.
따라서, 이들 요소를 종합적으로 고려하여 최적의 렌즈를 선택하는 것이 중요합니다.
기타
추가로 아래의 항목들도 검토한다면 시행착오를 줄이는데 더욱 도움이 될 거라 생각합니다.
렌즈의 해상도
어플리케이션의 요구조건에 해상도가 있다면, 이를 충족하기 위해 렌즈의 해상도도 확인해야 합니다.
렌즈유형
상황에 따라 포커스를 조절해야 한다면 가변초점렌즈를 고려해야합니다. 보통 가변 초점은 정밀한 얼라인먼트 등에 활용됩니다.
렌즈재질
편광렌즈는 특정방향의 빛만 통과시키는 렌즈입니다. 이는 반사광을 줄이고 특정방향의 빛을 강조하여 이미지의 명도와 대비를 향상시킵니다.
편광렌즈는 반사광이 강한 환경에서 유용하며, 표면 결함 검사 등에 자주 사용됩니다.
렌즈왜곡(Distortion)
제조사의 렌즈 스펙을 확인해보면 왜곡도가 있습니다.
이는 주로 렌즈의 물리적인 특성 때문에 발생합니다.
왜곡은 핀쿠션왜곡(Pincushion distortion)과 배럴왜곡(Barrel distortion) 의 두가지 형태로 나타납니다.
핀쿠션 왜곡: 이미지 중심이 주변보다 축소.
배럴 왜곡: 이미지 중심이 주변보다 확대되는 현상.
보통 시야각이 넓을수록 배렬왜곡이 심해지는 경향이 있습니다.
만약 전 영역을 균일하게 검사를 해야한다면 가능하면 왜곡이 심하지 않는 렌즈를 사용할 필요가 있으며,
어쩔 수 없이 왜곡이 있는 렌즈를 사용한다면 이미지프로세싱으로 배럴왜곡보정 등을 거치는 방법도 있습니다.
이상 렌즈 검토시 꼭 확인해야할 사항들을 알아보았습니다.
감사합니다.
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