Mikä on kromaattinen aberraatio endoskooppikameroissa?

Johdanto
Oletko koskaan nähnyt violetteja tai vihreitä hapsuja kirkkaiden reunojen ympärillä endoskooppikuvassa? Se on kromaattista aberraatiota . Se on optinen virhe, joka vähentää terävyyttä ja värien tarkkuutta. Lääketieteellisessä diagnoosissa tai teollisessa tarkastuksessa se voi piilottaa hienovaraiset kudosmuutokset tai tehdä halkeamista vaikeammin havaittavissa. Sen syiden ymmärtäminen auttaa sinua valitsemaan paremman endoskooppikameramoduulin . Olemme Sinceressä valmistaneet cmos-moduulikameraratkaisuja yli 30 vuoden ajan, mukaan lukien teolliset endoskooppikameramoduulit korjatulla optiikalla. Tässä artikkelissa selitetään kromaattinen poikkeama, miksi sillä on merkitystä ja mitä kannattaa etsiä.

Mikä on kromaattinen poikkeama?
Kromaattinen poikkeama (värihaaroitus) johtuu siitä, että linssi taivuttaa eri värisiä valoa eri määrin. Sininen valo taipuu enemmän kuin punainen valo. Kun valkoinen valo kulkee linssin läpi, värit eivät tarkenna samaan pisteeseen, jolloin syntyy värillisiä sädekehiä suurikontrastisten reunojen ympärille.

Kaksi päätyyppiä:

• Aksiaalinen (pitkittäinen): Eri värit tarkentuvat eri etäisyyksille. Aiheuttaa värillistä epäterävyyttä koko kuvaan.

• Lateraalinen (poikittainen): Eri värit suurennetaan eri tavalla. Aiheuttaa hapsuja, jotka kasvavat reunoja kohti.

Endoskooppikameramoduulissa lateraalipoikkeama on yleisempää , koska endoskoopin linssit ovat usein laajakulmaisia.

Miksi sillä on merkitystä

Lääketieteessä käytettävälle HD-endoskooppikameralle värien tarkkuus on kriittistä. Polyypin violetti hapsut voidaan sekoittaa eri kudoksiin. Teollisuuden endoskooppikameramoduulissa väärän väriset reunat voivat piilottaa halkeaman todellisen reunan, mikä johtaa vääriin mittauksiin.

Miten resoluutio vaikuttaa näkyvyyteen
Suuremman resoluution anturit tekevät kromaattisesta poikkeamasta näkyvämpää. 1080p endoskooppikameramoduulissa, jossa on huono optiikka, näkyy ilmeisiä reunuksia. VGA-kamera saattaa peittää sen. Kun endoskoopit siirtyvät 4K-tarkkuuteen, hyvä värinkorjaus tulee välttämättömäksi.

Mikä aiheuttaa sen endoskoopeissa?
Endoskoopin linssikokoonpanot ovat pieniä – usein halkaisijaltaan 2–5 mm. Pienen laajakulmaobjektiivin tekeminen, joka tarkentaa kaikki värit täydellisesti, on vaikeaa. Valmistajat käyttävät:

• Useita linssielementtejä (akromaattiset tai apokromaattiset mallit)

• Asfääriset elementit

• Mataladispersio lasi

Edullisissa kameramoduulirakenteissa voidaan käyttää yhtä tai kahta muovilinssiä – ne kärsivät voimakkaasta kromaattisesta poikkeamasta. Laadukkaat teolliset endoskooppikameramoduulit käyttävät useita lasielementtejä.

Kromaattisen poikkeaman havaitseminen
Katso korkeakontrastista reunaa – mustaa viivaa valkoisella tai kirkasta LED-valoa tummaa taustaa vasten. Jos näet violetin tai vihreän halon toisella puolella, se on lateraalista poikkeamaa. Jos koko kuvassa on värillisiä reunoja kaikkialla, kyseessä on aksiaalinen poikkeama.

Kromaattisen aberraation minimoiminen

• Valitse hyvä objektiivi: CMOS -moduulikamerassa , jossa on monielementtilasilinssi, on paljon vähemmän reunuksia.

• Käytä kuvan keskustaa: Sivupoikkeama pahenee reunoja kohti.

• Ohjelmistokorjaus: Jotkut prosessorit voivat vähentää näkyviä reunuksia (mutta ei palauta kadonneita yksityiskohtia).

• Osta hyvämaineelta valmistajalta: Sincere käyttää oikein korjattuja akromaattisia linssejä.

Esimerkkejä endoskooppityypin mukaan

HD-endoskooppikamera – Hyvä HD-endoskooppikamera (720p/1080p) näyttää vain vähän reunuksia. Lääketieteelliset endoskoopit käyttävät usein apokromaattisia linssejä.

Teollisuuden endoskooppikameramoduuli – Turbiinin siipien tai hitsausten tarkastamiseksi alhainen kromaattinen poikkeama on välttämätöntä. Huippuluokan teollisuusmoduuleissa käytetään lasisia monielementtilinssejä.

1080p endoskooppikameramoduuli – Laadukas 1080p endoskooppikameramoduuli sisältää akromaattisen dupletin. Hapsuja on harvoin havaittavissa. Halvoissa USB-endoskoopeissa on ilmeiset violetit reunat.

CMOS-moduulikamera – Anturi ei aiheuta kromaattista aberraatiota – se on objektiivin ominaisuus. Korkearesoluutioinen anturi paljastaa objektiivin viat. Me Sincere yhdistää objektiivin laadun anturin resoluutioon.

Sinceren lähestymistapa
Sincere suunnittelee endoskooppikameramoduulin optiikkaa kromaattisen poikkeaman minimoimiseksi:

• Monielementtiset lasilinssit lääketieteellisiin ja teollisiin moduuleihin.

• Optimoidut mallit kustannusherkille moduuleille – reunukset pidetään hyväksyttävänä.

• Testaus korkeakontrastisilla kohteilla minimaalisten hapsujen varmistamiseksi.

• Mukautetut linssit tietyille aallonpituuksille (esim. kapeakaistainen kuvantaminen).

Yhteenveto
Kromaattinen aberraatio on värihaaroitusta, joka johtuu siitä, että linssi taivuttaa eri värejä eri tavalla. Se vähentää terävyyttä ja voi johtaa harhaan tarkastuksessa. Endoskooppikameramoduulissa hyvä optiikka – monielementtiset lasilinssit – on välttämätön. Kun valitset HD-endoskooppikameran , teollisuusendoskooppikameramoduulia tai 1080p-endoskooppikameramoduulia , kiinnitä huomiota linssin laatuun. CMOS -moduulikamera huonolla objektiivilla pettää. Hyvin korjattu kameramoduuli tuottaa teräviä, väritarkkoja kuvia, joihin voit luottaa.

Ota yhteyttä Sincereen keskustellaksesi endoskooppikameramoduulistasi ja kromaattisista aberraatiovaatimuksista.