Koordinace mezi průmyslovými čočkami a světelnými zdroji hraje klíčovou roli ve vývoji vysoce výkonných systémů strojového vidění. Dosažení optimálního zobrazovacího výkonu vyžaduje komplexní sladění optických parametrů, podmínek prostředí a detekčních cílů. Následující text shrnuje několik klíčových aspektů pro efektivní koordinaci:
I. Vyvažování clony a intenzity světelného zdroje
Clona (f-číslo) významně ovlivňuje množství světla vstupujícího do systému.
Malá clona (vysoké clonové číslo, např. F/16) snižuje příjem světla a vyžaduje kompenzaci pomocí vysoce intenzivního světelného zdroje. Její hlavní výhodou je zvětšená hloubka ostrosti, díky čemuž je vhodná pro aplikace zahrnující objekty s výraznými výškovými rozdíly.
Naopak, velká clona (nízké clonové číslo, např. F/2,8) propouští více světla, takže je ideální pro prostředí se slabým osvětlením nebo pro scénáře s rychlým pohybem. Vzhledem k malé hloubce ostrosti je však nezbytné zajistit, aby cíl zůstal v ohniskové rovině.
II. Optimální koordinace clony a zdroje světla
Objektivy obvykle dosahují nejlepšího rozlišení při středních clonách (přibližně o jeden až dva EV menších než je maximální clona). Při tomto nastavení by měla být intenzita světelného zdroje vhodně sladěna, aby se udržela příznivá rovnováha mezi poměrem signálu k šumu a kontrolou optické aberace.
III. Synergie mezi hloubkou ostrosti a uniformitou světelného zdroje
Při použití malé clony se doporučuje kombinovat ji s vysoce rovnoměrným povrchovým zdrojem světla (např. difúzním reflexním zdrojem světla). Tato kombinace pomáhá předcházet lokálnímu přeexponování nebo podexponování a zajišťuje konzistenci obrazu za podmínek vyžadujících velkou hloubku ostrosti.
Při použití velké clony lze pro zvýšení kontrastu hran použít bodové nebo lineární světelné zdroje. Pro minimalizaci rušení rozptýleným světlem je však nutné pečlivé nastavení úhlu světelného zdroje.
IV. Přizpůsobení rozlišení vlnové délce světelného zdroje
Pro vysoce přesné detekční úlohy je nezbytné vybrat zdroj světla, který odpovídá spektrálním charakteristikám čočky. Například čočky pro viditelné světlo by měly být spárovány s bílými LED zdroji, zatímco infračervené čočky by měly být použity s infračervenými laserovými zdroji.
Kromě toho by se zvolená vlnová délka světelného zdroje měla vyhýbat absorpčním pásům povrchové vrstvy čočky, aby se zabránilo ztrátám energie a chromatické aberaci.
V. Strategie expozice pro dynamické scény
V scénářích vysokorychlostní detekce je často nutná kombinace velké clony s krátkými expozičními časy. V takových případech se doporučuje použít vysokofrekvenční pulzní zdroj světla (např. stroboskop), aby se účinně eliminovalo rozmazání pohybem.
Pro aplikace vyžadující dlouhé expoziční časy by měl být použit stabilní zdroj nepřetržitého světla a měla by být zvážena opatření, jako jsou polarizační filtry, k potlačení rušení okolním světlem a ke zlepšení kvality obrazu.
Čas zveřejnění: 21. srpna 2025