Was ist die Blendenzahl bei Endoskopkameras?

Einleitung
Wenn Sie jemals ein Endoskop in einer dunklen Röhre oder Körperhöhle verwendet haben, wissen Sie, dass die Helligkeit wichtig ist. Eine wichtige Spezifikation, die bestimmt, wie viel Licht den Sensor erreicht, ist die Blendenzahl (auch Blende oder Blendenöffnung genannt ). Einfach ausgedrückt bedeutet eine kleinere Blendenzahl eine größere Öffnung und ein helleres Bild. In diesem Artikel wird erklärt, was die F-Zahl für Endoskop-Kameramoduldesigns bedeutet , wie sie sich auf die Bildqualität auswirkt und warum sie für medizinische und industrielle Inspektionen von entscheidender Bedeutung ist.

Was ist eine F-Nummer?
Die F-Zahl ( optische Apertur ) ist das Verhältnis der Brennweite des Objektivs zum Durchmesser der Eintrittspupille. Es wird als f/N geschrieben, z. B. f/2,0, f/2,8.

• Kleinere Blendenzahl (z. B. f/1,8) = größere Blende = mehr Licht = helleres Bild.

• Größere F-Zahl (z. B. f/8,0) = kleinere Blende = weniger Licht = dunkleres Bild.

Bei der Endoskopie geht es in erster Linie um die Lichtsammlung, da die Umgebung dunkel und der Sensor klein ist.

Warum die F-Nummer wichtig ist
Ein Endoskopkameramodul funktioniert in engen, dunklen Räumen – einem Rohr, einem Motorzylinder oder einer Körperhöhle. Die Ausleuchtung ist eingeschränkt (kleine LEDs oder Glasfaser). Eine niedrige F-Zahl (z. B. f/1,8) sammelt mehr Licht, sodass die CMOS-Modulkamera ein helles, rauscharmes Bild ohne übermäßige LED-Erwärmung erzeugen kann.

Bei einem Mikroendoskop-Kameramodul (Durchmesser unter 2 mm) ist die Apertur physikalisch sehr klein. Es ist schwierig, eine niedrige Blendenzahl zu erreichen. viele haben F-3,0 oder höher, was sie weniger empfindlich macht.

F-Zahl und Auflösung
Ein 1080p-Endoskopkameramodul (oder HD-Kameramodul ) benötigt genügend Licht, um feine Details aufzulösen. Eine hohe F-Zahl (z. B. f/4,0) verdunkelt das Bild und erzwingt eine Verstärkung (Verstärkung), die zu Rauschen führt und die effektive Auflösung verringert. Hochwertige USB-Kameramodule und UVC-Kameramodule für den professionellen Einsatz haben häufig Blendenzahlen von f/1,8 bis f/2,4.

Typische F-Nummern nach Endoskoptyp

Kompromiss: Licht vs. Schärfentiefe
Eine größere Blende (kleiner F-Wert) sorgt für mehr Licht, verringert jedoch die Schärfentiefe – nur ein enger Entfernungsbereich ist scharf. Für die Endoskopie wollen wir oft alles von 5 mm bis 50 mm im Fokus haben. Um die Schärfentiefe zu erhöhen, würden Sie eine kleinere Blende (höhere F-Zahl) verwenden, aber dadurch wird das Bild dunkler. Designer gehen Kompromisse ein (z. B. f/2,4) und verlassen sich auf Weitwinkelobjektive für eine natürliche Tiefenschärfe.

F-Nummer in verschiedenen Modultypen

USB-Kameramodul (UVC) – Plug-and-Play-Endoskope haben häufig feste Blendenöffnungen um f/2,8. Ein UVC-Kameramodul mit f/2.0 schneidet in dunklen Hohlräumen besser ab.

Medizinisches Endoskop-Kameramodul – Chirurgische Endoskope zielen auf f/1,8 bis f/2,2 ab, wobei Helligkeit und Schärfentiefe ausgeglichen werden.

Mikro-Endoskop-Kameramodul – Linsen mit einem Durchmesser von weniger als 2 mm sind winzig. Die meisten haben eine Blende von f/3,5+ und basieren auf empfindlichen CMOS-Modul- Kamerasensoren und hellen LEDs.

Auswahl der richtigen F-Nummer

F-Nummer und USB-Endoskopleistung
Ein USB-Kameramodul , das an einen Laptop angeschlossen wird, bezieht Strom vom Host. Wenn die F-Zahl zu hoch ist, wird das Bild dunkel, was zu einer längeren Belichtung (Bewegungsunschärfe) oder Verstärkung (Rauschen) führt. Ein gutes UVC-Kameramodul für die professionelle Inspektion sollte seine optische Blende angeben – achten Sie auf f/2,4 oder niedriger.

Endoskop-Kameramodule von Sincere
Bei Sincere entwickeln wir Endoskop-Kameramodulprodukte mit sorgfältig ausgewählten F-Nummern:

• Endoskop-Kameramodul – Benutzerdefinierte Blende von f/1,8 bis f/5,6.

• USB-Kameramodul – UVC-konform, niedrige Blende für helle Bilder.

• Objektivöffnung – Optimiert für Lichtsammlung oder Schärfentiefe.

• HD-Kameramodul – 1080p-Module mit f/2.0 – f/2.8.

• UVC-Kameramodul – Plug-and-Play mit spezifizierter F-Nummer.

• Mikroendoskop-Kameramodul – Ultrakompakt (bis 1,5 mm) mit bestmöglicher Apertur.

• 1080p-Endoskopkameramodul – Ausgewogene Optik für gestochen scharfe, helle Bilder.

Zusammenfassung
Die F-Zahl ( optische Apertur ) ist eine wichtige Spezifikation für jedes Endoskop-Kameramodul . Eine niedrige F-Zahl (z. B. f/1,8) ergibt hellere Bilder, aber eine geringere Schärfentiefe. Eine hohe Blendenzahl (z. B. f/3,5) sorgt für mehr Schärfentiefe, benötigt aber mehr Licht. Für die meisten medizinischen und industriellen Inspektionen eignet sich eine Blendenzahl von f/2,0 bis f/2,8 gut für Anwendungen mit HD-Kameramodulen . Überprüfen Sie bei der Auswahl eines USB-Kameramoduls oder UVC-Kameramoduls die F-Nummer. Ein Mikroendoskop-Kameramodul kann aufgrund von Größenbeschränkungen eine höhere F-Zahl haben – kompensieren Sie dies durch hellere LEDs. Bei einem 1080p-Endoskopkameramodul gewährleisten Blendenzahlen unter f/2,4 eine hervorragende Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen.

Kontaktieren Sie Sincere, um die Anforderungen an Ihr Endoskopkameramodul und Ihre Blendenöffnung zu besprechen.