Wat is chromatische aberratie in endoscoopcamera's?

Inleiding
Ooit paarse of groene randen rond heldere randen gezien in een endoscoopbeeld? Dat is chromatische aberratie . Het is een optische fout die de scherpte en kleurnauwkeurigheid vermindert. Bij medische diagnoses of industriële inspecties kan het subtiele weefselveranderingen verbergen of scheuren moeilijker zichtbaar maken. Als u begrijpt wat de oorzaak hiervan is, kunt u een betere endoscoopcameramodule kiezen . Bij Sincere vervaardigen we cmos-modulecamera- oplossingen, waaronder al meer dan 30 jaar industriële endoscoopcameramodule -ontwerpen met gecorrigeerde optiek. In dit artikel wordt uitgelegd wat chromatische aberratie is, waarom dit ertoe doet en waar u op moet letten.

Wat is chromatische aberratie?
Chromatische aberratie (kleurranden) ontstaat doordat een lens verschillende kleuren licht in verschillende hoeveelheden afbuigt. Blauw licht buigt meer dan rood licht. Wanneer wit licht door een lens gaat, worden de kleuren niet op hetzelfde punt scherpgesteld, waardoor er gekleurde halo's rond randen met hoog contrast ontstaan.

Twee hoofdtypen:

• Axiaal (longitudinaal): Verschillende kleuren focussen op verschillende afstanden. Veroorzaakt gekleurde onscherpte over het hele beeld.

• Lateraal (dwars): Verschillende kleuren worden verschillend vergroot. Veroorzaakt randen die naar de randen toe groter worden.

In een endoscoopcameramodule komt laterale aberratie vaker voor omdat endoscooplenzen vaak groothoeklenzen hebben.

Waarom het ertoe doet

Voor een hd-endoscoopcamera die in de geneeskunde wordt gebruikt, is kleurnauwkeurigheid van cruciaal belang. Een paarse rand op een poliep kan worden aangezien voor een ander weefsel. In een industriële endoscoopcameramodule kan een valse gekleurde rand de ware rand van een scheur verbergen, wat tot verkeerde metingen kan leiden.

Hoe resolutie de zichtbaarheid beïnvloedt
Sensoren met een hogere resolutie maken chromatische aberratie beter zichtbaar. Een 1080p-endoscoopcameramodule met slechte optiek zal duidelijke randen vertonen. Een VGA-camera kan dit maskeren. Naarmate endoscopen overgaan op 4K, wordt een goede kleurcorrectie essentieel.

Wat veroorzaakt het in endoscopen?
Endoscooplensconstructies zijn klein – vaak met een diameter van 2–5 mm. Het maken van een kleine groothoeklens die alle kleuren perfect scherpstelt, is moeilijk. Fabrikanten gebruiken:

• Meerdere lenselementen (achromatische of apochromatische ontwerpen)

• Asferische elementen

• Glas met lage dispersie

Bij goedkope cameramoduleontwerpen kan gebruik worden gemaakt van één of twee plastic lenzen; deze hebben te kampen met sterke chromatische aberratie. Hoogwaardige industriële endoscoopcameramoduleontwerpen maken gebruik van meerdere glaselementen.

Chromatische aberratie herkennen
Kijk naar een rand met hoog contrast: een zwarte lijn op wit of een heldere LED tegen een donkere achtergrond. Als je aan één kant een paarse of groene halo ziet, is dat laterale aberratie. Als het hele beeld overal gekleurde randen heeft, is er sprake van axiale aberratie.

Minimaliseren van chromatische aberratie

• Kies een goede lens: Een cmos-modulecamera met een glazen lens met meerdere elementen heeft veel minder randen.

• Gebruik het midden van de afbeelding: Laterale aberratie wordt erger naar de randen toe.

• Softwarecorrectie: Sommige processors kunnen zichtbare randen verminderen (maar herstellen verloren details niet).

• Koop bij een gerenommeerde fabrikant: Sincere gebruikt correct gecorrigeerde achromatische lenzen.

Voorbeelden per endoscooptype

HD-endoscoopcamera – Een goede hd-endoscoopcamera (720p/1080p) vertoont minimale randen. Medische endoscopen maken vaak gebruik van apochromatische lenzen.

Industriële endoscoopcameramodule – Voor het inspecteren van turbinebladen of lassen is lage chromatische aberratie essentieel. Hoogwaardige industriële modules maken gebruik van glazen lenzen met meerdere elementen.

1080p-endoscoopcameramodule – Een hoogwaardige 1080p-endoscoopcameramodule bevat een achromatisch doublet. Randen zijn zelden merkbaar. Goedkope USB-endoscopen hebben duidelijke paarse randen.

CMOS-modulecamera – De sensor veroorzaakt geen chromatische aberratie – het is een lenseigenschap. Een sensor met hoge resolutie onthult lensfouten. Bij Sincere matchen we de lenskwaliteit met de sensorresolutie.

De aanpak van Sincere
Bij Sincere ontwerpen we optica voor endoscoopcameramodules om chromatische aberratie te minimaliseren:

• Glazen lenzen met meerdere elementen voor medische en industriële modules.

• Geoptimaliseerde ontwerpen voor kostengevoelige modules – randen blijven acceptabel.

• Testen met doelen met hoog contrast om minimale randen te garanderen.

• Aangepaste lenzen voor specifieke golflengten (bijvoorbeeld smalbandige beeldvorming).

Samenvatting
Chromatische aberratie is kleurranden die worden veroorzaakt doordat een lens verschillende kleuren anders buigt. Het vermindert de scherpte en kan de inspectie misleiden. Voor een endoscoopcameramodule zijn goede optica – glazen lenzen met meerdere elementen – essentieel. bij het kiezen van een hd-endoscoopcamera , industriële endoscoopcameramodule met of 1080p-endoscoopcameramodule op de lenskwaliteit. Let Een cmos-modulecamera met een slechte lens stelt teleur. Een goed gecorrigeerde cameramodule levert scherpe, kleurnauwkeurige beelden waarop u kunt vertrouwen.

Neem contact op met Sincere om uw endoscoopcameramodule en vereisten voor chromatische aberratie te bespreken.