Fisheye-effect, tonvormige vervorming of donkere hoeken? Hoe een endoscoopcameraweergave te beoordelen

Een endoscoopcamera kan om heel verschillende redenen gebogen randen, donkere hoeken of ongelijkmatige helderheid vertonen. Door al deze effecten ‘lensvervorming’ te noemen, is het moeilijk om te beslissen of de camerakop ongeschikt is, het gezichtsveld opzettelijk breed is, de LED’s het doel niet gelijkmatig verlichten of de sondestructuur een deel van het beeld blokkeert.

De nuttige vraag is niet of het beeld er op zichzelf volkomen vlak uitziet. Het gaat erom of de complete sonde het apparaat voldoende dekking, bruikbare details en stabiele verlichting geeft op de werkelijke werkafstand.

Bepaal eerst wat de afbeelding laat zien

·  Tonvervorming zorgt ervoor dat rechte elementen nabij de grens naar buiten buigen. Het komt vaker voor bij zeer groothoekoptiek, maar een breed gezichtsveld bewijst niet dat de lens een vaste hoeveelheid of teken van vervorming heeft.

·  Speldenkussenvervorming zorgt ervoor dat grenslijnen naar binnen buigen. Het kan voorkomen bij sommige optische ontwerpen met een langere focus, maar het gedrag van de endoscooplens hangt nog steeds af van de volledige optische structuur.

·  Een visoogachtig beeld kan een opzettelijke projectie zijn die meer van een holte, pijpwand of omringende structuur vastlegt. Het moet worden beoordeeld aan de hand van de observatietaak en niet automatisch als een defect worden behandeld.

·  Donkere hoeken kunnen optische of mechanische vignettering zijn, maar kunnen ook het gevolg zijn van ongelijkmatige LED-verlichting, een afdekvenster of stalen omhulsel dat het lichtpad binnendringt, verontreiniging of de geometrie van het doel zelf.

Volgens een gebruikelijke tv-vervormingsconventie is tonvormige vervorming normaal gesproken negatief en kussenvormige vervorming positief. Omdat sommige software kalibratie- of correctiecoëfficiënten anders rapporteert, moeten endoscoopspecificaties de formule en testomstandigheden vermelden in plaats van alleen op 'positief' of 'negatief' te vertrouwen.

Een breder gezichtsveld is alleen nuttig als het de observatietaak ondersteunt

Een brede of fisheye-weergave kan een operator helpen zijwanden en omringende structuren te zien zonder de sonde zo veel te bewegen. De wisselwerking is dat objecten minder pixels in beslag kunnen nemen, randvormen sterk kunnen worden gecomprimeerd en metingen die in de buurt van de grens worden gedaan, onbetrouwbaar kunnen zijn zonder kalibratie of vervorming.

Een smallere weergave kan meer pixels op een klein object plaatsen met dezelfde uitvoerresolutie, maar het kan zijn dat nabijgelegen muren over het hoofd worden gezien of de navigatie moeilijker wordt. Het gezichtsveld moet daarom samen met de focusafstand, scherptediepte, kijkrichting en de doelgrootte worden geëvalueerd, en niet als het grootste beschikbare getal worden geselecteerd.

Wat moet worden geëvalueerd voor verschillende endoscoopapparaten?

 

Test de volledige camerakop, niet alleen de kale lens

Miniatuur-endoscoopoptieken werken binnen een stapel met nauwe toleranties. Lensdiameter, sensorgrootte, afstand tussen lens en raam, opening van de stalen schaal, LED-positie, afdichtingsstructuur en uitlijning van de montage kunnen allemaal het uiteindelijke beeld veranderen. Een lens die er vóór installatie acceptabel uitziet, kan schaduw op de hoeken of gedeeltelijke obstructie ontwikkelen nadat deze in de uiteindelijke sonde is geplaatst.

Bij de evaluatie moet gebruik worden gemaakt van de beoogde sondediameter en kijkrichting, het uiteindelijke afdekvenster of -omhulsel, het geplande aantal en de positie van LED's, en de feitelijke kabelstructuur. Het moet ook de vereiste werkafstand, het doelmateriaal, de vochtigheids- of afdichtingsconditie en het laagste praktische verlichtingsniveau omvatten. Lensschaduwcorrectie kan de geleidelijke afname van de helderheid compenseren, maar kan geen inhoud herstellen die verborgen is door een mechanische opening of een ongeschikte verlichtingsindeling corrigeren.

Definieer een bruikbaar aanzicht voordat u een monster aanvraagt

Een nuttig endoscoopcameraverzoek moet het apparaattype, de maximale diameter van de camerakop, de rechte of zijaanzichtrichting, de doelwerkafstand, het vereiste gezichtsveld, de minimale zichtbare kenmerkgrootte, LED- en dimvereisten, kabellengte en flexibiliteit, uitgangsinterface, beschermingsvereiste en of beeldcorrectie beschikbaar is op de host omvatten.

Onder deze omstandigheden kunnen tonvormige vervorming, fisheye-projectie en vignettering worden beoordeeld als afwegingen op apparaatniveau. Het doel is niet de laagst mogelijke vervormingswaarde op zichzelf, maar een camerakop die op de sonde past en een beeld geeft dat het apparaat daadwerkelijk kan gebruiken.