Vues : 0 Auteur : Éditeur du site Heure de publication : 2026-05-12 Origine : Site
Introduction
Les caméras endoscopiques fonctionnent souvent dans des espaces sombres et restreints – à l'intérieur des tuyaux, des cylindres de moteur ou du corps humain. De bonnes performances en basse lumière sont essentielles. Si la caméra ne voit pas bien dans des conditions sombres, l'image devient bruyante, sombre ou floue, ce qui rend difficile la détection des défauts ou des problèmes de tissus. Cet article explique comment les conceptions de modules de caméra d'endoscope gèrent un mauvais éclairage, ce qui limite leur capacité à faible luminosité et comment choisir le module de caméra d'endoscope HD adapté à vos besoins.
Pourquoi la faible luminosité est un défi
Contrairement à un smartphone capable d'utiliser un flash lumineux, le module de caméra d'un endoscope dispose de très peu d'espace pour les LED. L'éclairage provient généralement de quelques minuscules LED autour de l'objectif. La caméra doit fonctionner avec très peu de lumière réfléchie. En basse lumière, deux problèmes apparaissent :
Image sombre – pas assez de photons atteignent le capteur.
Bruit – le capteur amplifie le signal, qui amplifie également le bruit électronique aléatoire, provoquant une image granuleuse.
Les fabricants utilisent plusieurs techniques pour améliorer les performances en basse lumière .
1. Choisissez un capteur CMOS sensible
La plupart des oscilloscopes modernes utilisent un module de caméra d'endoscope cmos . Les capteurs CMOS sont naturellement plus sensibles que les anciens CCD à même puissance. La technologie rétroéclairée (BSI) place le câblage derrière les pixels, permettant à plus de lumière d'atteindre la zone sensible. Un module de caméra d'endoscope cmos avec BSI peut être 30 à 50 % plus sensible en basse lumière qu'un capteur non BSI de même taille de pixel.
Par exemple, le Sony IMX290 est populaire dans les oscilloscopes médicaux et industriels en raison de ses excellentes performances en basse lumière grâce au BSI.
2. Augmentez la taille des pixels (ou utilisez un capteur plus grand)
Les pixels plus grands collectent plus de lumière. Un pixel de 2,0 µm capture quatre fois plus de photons qu'un pixel de 1,0 µm. Dans un module de caméra d'endoscope donné , la taille du capteur est limitée par le diamètre de la pointe. Les lunettes très fines (moins de 3 mm) doivent utiliser de minuscules capteurs (par exemple 1/9″) avec de petits pixels, elles ont donc du mal dans des conditions de faible luminosité . Un module de caméra d'endoscope HD (1080p) avec un capteur 1/4″ ou 1/3″ a des pixels plus grands et de bien meilleures performances en basse lumière.
3. Utilisez des optiques de haute qualité
Un objectif avec une plus grande ouverture (nombre f plus petit) permet à plus de lumière d'atteindre le capteur. Un objectif f/2.0 transmet deux fois plus de lumière que f/2.8. Dans un module de caméra pour endoscope flexible , l'objectif est souvent le facteur limitant : il doit être petit et bon marché. Les lunettes haut de gamme utilisent des lentilles en verre multi-éléments allant de f/1,8 à f/2,4 pour améliorer la capture en basse lumière .
4. Optimiser l'éclairage LED
Les LED intégrées constituent la principale source de lumière. Pour améliorer l’imagerie en basse lumière :
Utilisez des LED avec une puissance lumineuse par watt plus élevée.
Placez les LED aussi près que possible de la lentille.
Pulsez les LED de manière synchronisée avec l'exposition du capteur (les capteurs à obturateur global le permettent sans scintillement).
Certaines conceptions de modules de caméra d'endoscope flexibles utilisent des guides de lumière à fibres optiques au lieu de LED, se connectant à une source de lumière externe de haute intensité – courante dans les laparoscopes médicaux.
5. Appliquer la réduction numérique du bruit
Même avec un bon matériel, du bruit subsiste. L'ISP (processeur de signal d'image) de la caméra applique une réduction du bruit spatial et temporel. Spatial NR lisse l'image actuelle ; Le NR temporel fait la moyenne de plusieurs images. Les deux réduisent le grain mais peuvent également brouiller les détails fins. Un bon module de caméra d'endoscope HD équilibre la réduction du bruit et la préservation des détails.
6. Réduisez la fréquence d'images pour augmenter le temps d'exposition
Dans les scènes très sombres, l'appareil photo peut augmenter le temps d'exposition. Par exemple, passer de 30 ips (33 ms par image) à 15 ips (66 ms par image) double la lumière collectée. Le compromis est une vidéo plus saccadée – acceptable pour une inspection stationnaire mais pas pour un mouvement rapide.
Performances en faible luminosité par type d'endoscope
Taper |
Capteur typique |
Performances en basse lumière |
Raison |
|---|---|---|---|
Module de caméra pour endoscope flexible (médical, 2–4 mm) |
1/9″ à 1/6″ CMOS |
Faible à moyen |
Très petits pixels |
Module de caméra pour endoscope HD (industriel, 5–8 mm) |
CMOS 1/3″ BSI |
Bien |
Pixels plus grands, BSI |
Module de caméra endoscopique flexible avec fibre lumineuse |
CMOS 1/4″ |
Très bien |
Source lumineuse externe |
Endoscope USB (grand public, 5,5 mm) |
Volet roulant 1/4″ |
Moyenne |
Objectif et LED à faible coût |
Conseils pratiques pour une meilleure endoscopie à faible luminosité
Ajoutez un éclairage externe – Utilisez une source de lumière séparée (fibre optique ou anneau LED lumineux) si possible.
Choisissez un capteur BSI – Demandez si le module caméra de l'endoscope cmos utilise la technologie BSI.
Réduire la fréquence d'images – De nombreux outils logiciels vous permettent de réduire les images par seconde, augmentant ainsi le temps d'exposition.
Nettoyez l'objectif – La poussière ou l'humidité réduisent la transmission de la lumière.
Augmentez la luminosité des LED – Certains endoscopes ont un courant LED réglable ; réglez-le au maximum.
Modules de caméra d'endoscope à faible luminosité de Sincere
Chez Sincere, nous concevons des produits de modules de caméra d'endoscope avec une faible luminosité comme mesure clé :
Module caméra endoscopique Cmos – Capteurs BSI pour une sensibilité élevée.
Module caméra endoscopique HD – 1080p avec capteurs grand pixel 1/3″.
Module de caméra pour endoscope flexible – Options avec ports de guide de lumière à fibre optique.
Résumé Les performances
en faible luminosité d'un module de caméra d'endoscope dépendent de la sensibilité du capteur (BSI CMOS), de la taille des pixels (format du capteur), de l'ouverture de l'objectif, de l'éclairage LED et de la réduction du bruit. Un module de caméra d'endoscope HD avec un capteur BSI 1/3″ donne d'excellents résultats pour la plupart des inspections. Pour les espaces très restreints, un module de caméra d’endoscope flexible doté d’un petit capteur aura une moins bonne capacité de luminosité – vous aurez peut-être besoin d’un éclairage externe. Comprendre ces facteurs vous aide à choisir le bon module de caméra pour endoscope cmos pour les environnements sombres et exigeants.
