Просмотры: 0 Автор: Редактор сайта Время публикации: 3 мая 2026 г. Происхождение: Сайт
Введение
Если вы когда-либо использовали эндоскоп в темной трубе или полости тела, вы знаете, что яркость имеет значение. Одной из ключевых характеристик, определяющих, сколько света достигает датчика, является число F (также называемое диафрагменным числом или диафрагмой объектива ). Проще говоря, меньшее число F означает большее отверстие и более яркое изображение. В этой статье объясняется, что означает число F для конструкции модуля камеры эндоскопа , как оно влияет на качество изображения и почему оно имеет решающее значение для медицинского и промышленного контроля.
Что такое F-число?
Число F ( оптическая апертура ) — это отношение фокусного расстояния объектива к диаметру входного зрачка. Записывается как f/N, например, f/2,0, f/2,8.
Меньшее число F (например, f/1,8) = большая диафрагма = больше света = более яркое изображение.
Большее число F (например, f/8,0) = меньшая диафрагма = меньше света = более темное изображение.
В эндоскопии основной проблемой является сбор света, поскольку окружающая среда темная, а датчик небольшой.
Почему число F имеет значение Модуль
эндоскопической камеры работает в тесных темных пространствах – в трубе, цилиндре двигателя или полости тела. Освещенность ограничена (маленькие светодиоды или оптоволокно). Низкое число F (например, f/1,8) собирает больше света, позволяя камере модуля cmos создавать яркое изображение с низким уровнем шума без чрезмерного нагревания светодиодов.
Для модуля камеры микроэндоскопа (диаметром менее 2 мм) апертура физически очень мала. Достичь низкого числа F сложно; у многих есть F‑3.0 или выше, что делает их менее чувствительными.
Число F и разрешение
Модулю эндоскопической камеры 1080p (или модулю HD-камеры ) требуется достаточно света для разрешения мелких деталей. Большое число F (например, f/4,0) затемняет изображение, вызывая усиление (усиление), которое добавляет шум и снижает эффективное разрешение. Высококачественные модули камеры USB и модули камеры UVC для профессионального использования часто имеют числа F от f/1,8 до f/2,4.
Типичные числа F в зависимости от типа эндоскопа
Тип |
Типичное число F |
Почему |
|---|---|---|
Медицинский лапароскоп (10 мм) |
f/1,8 – f/2,2 |
Большая линза, яркая для хирургии |
Промышленный бороскоп (5–8 мм) |
f/2,0 – f/2,8 |
Баланс света и глубины резкости |
Бытовой USB-эндоскоп (5,5 мм) |
f/2,8 – f/3,5 |
Оптимизация затрат |
Микроэндоскоп (≤2 мм) |
f/3,5 – f/5,6 |
Физический размер ограничивает апертуру |
Модуль камеры эндоскопа 1080p |
f/2,0 – f/2,8 |
Хорошая производительность при слабом освещении |
Компромисс: свет и глубина резкости
Большая диафрагма (маленькое число F) дает больше света, но уменьшает глубину резкости – резким становится только узкий диапазон расстояний. В эндоскопии нам часто нужно, чтобы в фокусе было все от 5 до 50 мм. Чтобы увеличить глубину резкости, вам следует использовать меньшую диафрагму (большее число F), но это затемнит изображение. Дизайнеры идут на компромисс (например, f/2,4) и полагаются на широкоугольные объективы для обеспечения естественной глубины резкости.
Число F в разных типах модулей
Модуль USB-камеры (UVC) . Эндоскопы с функцией Plug-and-Play часто имеют фиксированную диафрагму около f/2,8. Модуль камеры UVC с диафрагмой f/2.0 лучше работает в темных полостях.
Модуль камеры медицинского эндоскопа . Хирургические эндоскопы рассчитаны на диафрагму от f/1,8 до f/2,2, обеспечивая баланс яркости и глубины резкости.
Модуль камеры микроэндоскопа . Линзы диаметром менее 2 мм очень маленькие. Большинство из них имеют диафрагму f/3,5+ и основаны на чувствительных сенсорах камеры модуля cmos и ярких светодиодах.
Выбор правильного числа F
Приложение |
Рекомендуемый номер F |
Примечание |
|---|---|---|
Медицинская хирургия |
f/1,8 – f/2,2 |
Максимальная яркость |
Промышленный контроль |
f/2,0 – f/2,8 |
Хороший баланс |
Дом своими руками / автомобилестроение |
f/2,8 – f/3,5 |
Доступный, адекватный |
Очень узкие полости (<3 мм) |
f/3,5 – f/5,6 |
Примите меньше света, используйте больше светодиодов |
Высококачественный модуль эндоскопической камеры с разрешением 1080p |
f/2,0 – f/2,4 |
Резкий, яркий, низкий уровень шума. |
F-номер и производительность USB-эндоскопа
Модуль USB-камеры , подключаемый к ноутбуку, получает питание от хоста. Если число F слишком велико, изображение будет темным, что потребует увеличения экспозиции (размытие в движении) или усиления (шум). У хорошего модуля UVC-камеры для профессионального осмотра должна быть указана его оптическая апертура — ищите f/2,4 или ниже.
Модули эндоскопических камер
от компании Secretre Мы разрабатываем продукты для модулей эндоскопических камер с тщательно выбранными номерами F:
Модуль камеры эндоскопа — настраиваемая диафрагма от f/1,8 до f/5,6.
Модуль USB-камеры — совместимый с UVC, низкий f# для ярких изображений.
Апертура объектива – оптимизирована для сбора света или глубины резкости.
Модуль камеры HD – модули 1080p с диафрагмой f/2.0 – f/2.8.
Модуль камеры UVC – готов к использованию с указанным номером F.
Модуль камеры микроэндоскопа – сверхкомпактный (до 1,5 мм) с максимально возможной апертурой.
Модуль эндоскопической камеры 1080p — сбалансированная оптика для четкого и яркого изображения.
Резюме
Число F ( оптическая апертура ) является важнейшей характеристикой для любого модуля камеры эндоскопа . Низкое число F (например, f/1,8) дает более яркие изображения, но меньшую глубину резкости. Большое число F (например, f/3,5) дает большую глубину резкости, но требует больше света. Для большинства медицинских и промышленных проверок диафрагменное число от f/2,0 до f/2,8 хорошо подходит для модулей HD-камеры . При выборе модуля камеры USB или модуля камеры UVC проверьте номер F. может Модуль камеры микроэндоскопа иметь большее число F из-за ограничений по размеру — компенсируйте это более яркими светодиодами. Для модуля эндоскопической камеры с разрешением 1080p число F ниже f/2,4 обеспечивает превосходные характеристики при слабом освещении.
Свяжитесь с искренним, чтобы обсудить ваш модуль камеры эндоскопа и требования к апертуре.
