Что такое хроматическая аберрация в камерах эндоскопов?

Введение Вы
когда-нибудь видели фиолетовые или зеленые полосы вокруг ярких краев на изображении эндоскопа? Это хроматическая аберрация . Это оптический дефект, снижающий резкость и точность цветопередачи. При медицинской диагностике или промышленной проверке он может скрыть незначительные изменения тканей или затруднить обнаружение трещин. Понимание причин этого поможет вам выбрать лучший модуль камеры эндоскопа . В компании Sure мы производим решения для камер с модулями cmos , в том числе конструкции уже более 30 лет модулей камер для промышленных эндоскопов с исправленной оптикой. В этой статье объясняется хроматическая аберрация, почему это важно и на что обращать внимание.

Что такое хроматическая аберрация?
Хроматическая аберрация (цветовая окантовка) возникает из-за того, что линза преломляет свет разных цветов в разной степени. Синий свет преломляется сильнее, чем красный. Когда белый свет проходит через линзу, цвета не фокусируются в одной и той же точке, создавая цветные ореолы вокруг высококонтрастных краев.

Два основных типа:

• Осевой (продольный): разные цвета фокусируются на разных расстояниях. Вызывает цветное размытие всего изображения.

• Латеральный (поперечный): разные цвета увеличиваются по-разному. Вызывает бахрому, которая увеличивается к краям.

В модуле камеры эндоскопа боковая аберрация встречается чаще, поскольку линзы эндоскопа часто широкоугольные.

Почему это важно

Для эндоскопической HD-камеры, используемой в медицине, точность цветопередачи имеет решающее значение. Фиолетовую бахрому полипа можно принять за другую ткань. В модуле камеры промышленного эндоскопа бахрома ложного цвета может скрыть истинный край трещины, что приведет к неверным измерениям.

Как разрешение влияет на видимость
Датчики с более высоким разрешением делают хроматическую аберрацию более заметной. и Модуль камеры эндоскопа с разрешением 1080p плохой оптикой покажет явную окантовку. Камера VGA может это замаскировать. Поскольку эндоскопы переходят на 4K, хорошая цветокоррекция становится необходимой.

Что вызывает это в эндоскопах?
Линзы эндоскопа крошечные — часто диаметром 2–5 мм. Создать небольшой широкоугольный объектив, который идеально фокусирует все цвета, сложно. Производители используют:

• Несколько линзовых элементов (ахроматические или апохроматические конструкции)

• Асферические элементы

• Низкодисперсное стекло

В недорогих конструкциях модулей камеры могут использоваться одна или две пластиковые линзы — они страдают от сильной хроматической аберрации. В качестве модуля камеры промышленного эндоскопа используется несколько стеклянных элементов.

Как обнаружить хроматическую аберрацию
Посмотрите на высококонтрастный край — черную линию на белом или яркий светодиод на темном фоне. Если вы видите фиолетовый или зеленый ореол с одной стороны, это боковая аберрация. Если все изображение повсюду имеет цветные края, это осевая аберрация.

Минимизация хроматических аберраций

• Выбирайте хороший объектив: камера с модулем cmos и многоэлементным стеклянным объективом имеет гораздо меньше окантовки.

• Используйте центр изображения: боковая аберрация усиливается по направлению к краям.

• Программная коррекция: некоторые процессоры могут уменьшить видимую окантовку (но не восстанавливают потерянные детали).

• Покупайте у проверенного производителя: Компания Sure использует правильно скорректированные ахроматические линзы.

Примеры по типам эндоскопов

Эндоскопическая камера HD . Хорошая эндоскопическая камера HD (720p/1080p) показывает минимальную окантовку. В медицинских эндоскопах часто используются апохроматические линзы.

Модуль камеры промышленного эндоскопа . Для проверки лопаток турбины или сварных швов необходим низкий уровень хроматической аберрации. В высококлассных промышленных модулях используются стеклянные многоэлементные линзы.

Модуль эндоскопической камеры 1080p . Качественный модуль эндоскопической камеры 1080p включает в себя ахроматический дублет. Бахрома редко заметна. Дешевые USB-эндоскопы имеют очевидную фиолетовую окантовку.

Модуль CMOS Camera – Датчик не вызывает хроматических аберраций – это свойство объектива. Датчик высокого разрешения выявляет недостатки объектива. В компании Sure мы подбираем качество объектива в соответствии с разрешением сенсора.

Подход компании Sure
. В компании Sure мы разрабатываем оптику модуля камеры эндоскопа , чтобы минимизировать хроматическую аберрацию:

• Многоэлементные стеклянные линзы для медицинских и промышленных модулей.

• Оптимизированная конструкция для экономичных модулей – окантовка остается приемлемой.

• Тестирование с использованием высококонтрастных мишеней для обеспечения минимальных полос.

• Специальные линзы для определенных длин волн (например, узкополосная визуализация).

Резюме:
Хроматическая аберрация — это цветовая окантовка, вызванная тем, что линза по-разному искажает разные цвета. Это снижает резкость и может ввести в заблуждение при осмотре. Для модуля камеры эндоскопа необходима хорошая оптика – многоэлементные стеклянные линзы. При выборе эндоскопа HD , модуля промышленной камеры или модуля камеры эндоскопа 1080p обратите внимание на качество линз. Камера с модулем cmos и плохим объективом разочаровывает. Хорошо скорректированный модуль камеры обеспечивает четкое изображение с точной цветопередачей, которому можно доверять.

Свяжитесь с искренним, чтобы обсудить модуль камеры эндоскопа и требования к хроматической аберрации.