Co je to chromatická aberace v endoskopických kamerách?

Úvod
Už jste někdy viděli fialové nebo zelené proužky kolem jasných okrajů na snímku z endoskopu? To je chromatická aberace . Jde o optickou vadu, která snižuje ostrost a přesnost barev. Při lékařské diagnóze nebo průmyslové inspekci může skrýt jemné změny tkáně nebo zhoršit viditelnost prasklin. Pochopení toho, co to způsobuje, vám pomůže vybrat lepší modul endoskopické kamery . Ve společnosti Sincere vyrábíme kamerová řešení modulů cmos již více než 30 let, včetně návrhů modulů průmyslových endoskopických kamer s korigovanou optikou. Tento článek vysvětluje chromatickou aberaci, proč na ní záleží a co hledat.

Co je chromatická aberace?
Chromatická aberace (barevné lemování) nastává, protože čočka ohýbá různé barvy světla v různé míře. Modré světlo se ohýbá více než červené. Když bílé světlo prochází čočkou, barvy se nezaměřují na stejný bod – kolem vysoce kontrastních okrajů vznikají barevné halo.

Dva hlavní typy:

• Axiální (podélné): Různé barvy zaostřují na různé vzdálenosti. Způsobuje barevné rozmazání celého obrazu.

• Laterální (příčné): Různé barvy se různě zvětšují. Způsobuje třásnění, které se směrem k okrajům zvětšuje.

V modulu kamery endoskopu je laterální aberace častější, protože čočky endoskopu jsou často širokoúhlé.

Proč na tom záleží

U HD endoskopické kamery používané v medicíně je kritická přesnost barev. Fialové třásně na polypu lze zaměnit za jinou tkáň. V průmyslovém endoskopovém kamerovém modulu může proužek ve falešné barvě zakrýt pravý okraj trhliny, což vede k nesprávným měřením.

Jak rozlišení ovlivňuje viditelnost
Senzory s vyšším rozlišením činí chromatickou aberaci viditelnější. Modul endoskopické kamery 1080p se špatnou optikou bude vykazovat zjevné lemování. Kamera VGA to může maskovat. S přechodem endoskopů na 4K se dobrá korekce barev stává nezbytností.

Co to způsobuje u endoskopů?
Sestavy čoček endoskopu jsou malé – často o průměru 2–5 mm. Vyrobit malý širokoúhlý objektiv, který dokonale zaostří všechny barvy, je těžké. Výrobci používají:

• Více optických členů (achromatický nebo apochromatický design)

• Asférické prvky

• Sklo s nízkým rozptylem

Nízkonákladové konstrukce kamerových modulů mohou používat jednu nebo dvě plastové čočky – trpí silnou chromatickou aberací. Kvalitní návrhy průmyslových endoskopových kamerových modulů využívají více skleněných prvků.

Jak rozpoznat chromatickou aberaci
Podívejte se na vysoce kontrastní okraj – černá čára na bílé nebo jasná LED na tmavém pozadí. Pokud na jedné straně vidíte fialové nebo zelené halo, jedná se o boční aberaci. Pokud má celý obraz všude barevné okraje, jedná se o axiální aberaci.

Minimalizace chromatické aberace

• Vyberte si dobrý objektiv: Fotoaparát s modulem CMOS s víceprvkovým skleněným objektivem má mnohem méně lemů.

• Použijte střed snímku: Boční aberace se směrem k okrajům zhoršuje.

• Softwarová oprava: Některé procesory dokážou omezit viditelné lemování (ale neobnoví ztracené detaily).

• Nakupujte od renomovaného výrobce: Společnost Sincere používá správně korigované achromatické čočky.

Příklady podle typu endoskopu

HD endoskopická kamera – Dobrá HD endoskopická kamera (720p/1080p) vykazuje minimální lemování. Lékařské endoskopy často používají apochromatické čočky.

Modul průmyslové endoskopické kamery – Pro kontrolu lopatek turbíny nebo svarů je nezbytná nízká chromatická aberace. Špičkové průmyslové moduly používají skleněné víceprvkové čočky.

Modul endoskopické kamery 1080p – Kvalitní modul kamery endoskopu 1080p obsahuje achromatický dublet. Fringing je zřídka patrný. Levné USB endoskopy mají zjevné fialové třásně.

CMOS Module Camera – Snímač nezpůsobuje chromatickou aberaci – je to vlastnost objektivu. Senzor s vysokým rozlišením odhalí vady objektivu. Ve společnosti Sincere přizpůsobujeme kvalitu objektivu rozlišení snímače.

Upřímný přístup
Ve společnosti Upřímný navrhujeme optiku modulu endoskopické kamery , abychom minimalizovali chromatickou aberaci:

• Víceprvkové skleněné čočky pro lékařské a průmyslové moduly.

• Optimalizované návrhy pro moduly citlivé na náklady – lemování zůstalo přijatelné.

• Testování s vysoce kontrastními cíli pro zajištění minimálních třásní.

• Vlastní čočky pro specifické vlnové délky (např. úzkopásmové zobrazování).

Shrnutí
Chromatická aberace je barevné lemování způsobené čočkou různě ohýbající různé barvy. Snižuje ostrost a může zavádět kontrolu. Pro modul endoskopické kamery je nezbytná dobrá optika – víceprvkové skleněné čočky. Při výběru endoskopu HD , modulu průmyslové kamery nebo modulu kamery endoskopu 1080p věnujte pozornost kvalitě objektivu. Cmos modulový fotoaparát s nekvalitním objektivem zklame. Dobře opravený modul fotoaparátu poskytuje ostré a barevně přesné snímky, kterým můžete věřit.

Kontaktujte společnost Sincere a prodiskutujte svůj modul endoskopické kamery a požadavky na chromatickou aberaci.