Vad är kromatisk aberration i endoskopkameror?

Inledning
Har du någonsin sett lila eller gröna fransar runt ljusa kanter i en endoskopbild? Det är kromatisk aberration . Det är ett optiskt fel som minskar skärpan och färgnoggrannheten. Vid medicinsk diagnos eller industriell inspektion kan det dölja subtila vävnadsförändringar eller göra sprickor svårare att se. Att förstå vad som orsakar det hjälper dig att välja en bättre endoskopkameramodul . På Sincere har vi tillverkat cmos-modulkameralösningar i över 30 år, inklusive design av industriella endoskopkameramoduler med korrigerad optik. Den här artikeln förklarar kromatisk aberration, varför det är viktigt och vad du ska leta efter.

Vad är kromatisk aberration?
Kromatisk aberration (färgkanter) uppstår eftersom en lins böjer olika ljusfärger olika mycket. Blått ljus böjer mer än rött ljus. När vitt ljus passerar genom en lins fokuserar inte färgerna på samma punkt – vilket skapar färgade glorier runt kanter med hög kontrast.

Två huvudtyper:

• Axial (längsgående): Olika färger fokuserar på olika avstånd. Orsakar färgoskärpa över hela bilden.

• Lateral (tvärgående): Olika färger förstoras olika. Orsakar fransar som ökar mot kanterna.

I en endoskopkameramodul är lateral aberration vanligare eftersom endoskoplinser ofta är vidvinklade.

Varför det spelar roll

För en hd-endoskopkamera som används inom medicin är färgnoggrannhet avgörande. En lila lugg på en polyp kan misstas för en annan vävnad. I en industriell endoskopkameramodul kan en falsk färgfrans dölja en sprickas verkliga kant, vilket leder till felaktiga mätningar.

Hur upplösning påverkar sikten
Sensorer med högre upplösning gör kromatisk aberration mer synlig. En 1080p endoskopkameramodul med dålig optik kommer att visa uppenbara fransar. En VGA-kamera kan maskera det. När endoskop går över till 4K blir bra färgkorrigering viktigt.

Vad orsakar det i endoskop?
Endoskoplinser är små – ofta 2–5 mm i diameter. Det är svårt att göra ett litet vidvinkelobjektiv som fokuserar alla färger perfekt. Tillverkare använder:

• Flera linselement (akromatiska eller apokromatiska mönster)

• Asfäriska element

• Glas med låg spridning

Lågkostnadskameramodulkonstruktioner . kan använda en eller två plastlinser – de lider av stark kromatisk aberration Kvalitetsdesign för industriella endoskopkameramoduler använder flera glaselement.

Hur man upptäcker kromatisk aberration
Titta på en kant med hög kontrast – en svart linje på vitt eller en ljus lysdiod mot mörk bakgrund. Om du ser en lila eller grön gloria på ena sidan är det lateral aberration. Om hela bilden har färgade kanter överallt är det axiell aberration.

Minimerar kromatisk aberration

• Välj ett bra objektiv: En cmos-modulkamera med ett glasobjektiv med flera element har mycket mindre fransar.

• Använd bildens mitt: laterala aberration förvärras mot kanterna.

• Programkorrigering: Vissa processorer kan minska synliga kantlinjer (men återställer inte förlorade detaljer).

• Köp från en ansedd tillverkare: Sincere använder korrekt korrigerade akromatiska linser.

Exempel efter endoskoptyp

HD-endoskopkamera – En bra hd-endoskopkamera (720p/1080p) visar minimala fransar. Medicinska endoskop använder ofta apokromatiska linser.

Industriell endoskopkameramodul – För inspektion av turbinblad eller svetsar är låg kromatisk aberration avgörande. Avancerade industrimoduler använder flerelementsglas av glas.

1080p endoskopkameramodul – En kvalitetskameramodul för 1080p endoskop inkluderar en akromatisk dubblett. Fringing är sällan märkbar. Billiga USB-endoskop har tydliga lila fransar.

CMOS-modulkamera – Sensorn orsakar inte kromatisk aberration – det är en linsegenskap. En högupplöst sensor avslöjar linsfel. På Sincere matchar vi objektivkvalitet med sensorupplösning.

Sinceres tillvägagångssätt
På Sincere designar vi endoskopkameramoduloptik för att minimera kromatisk aberration:

• Glaslinser med flera element för medicinska och industriella moduler.

• Optimerad design för kostnadskänsliga moduler – fransar förblir acceptabla.

• Testa med mål med hög kontrast för att säkerställa minimala fransar.

• Anpassade linser för specifika våglängder (t.ex. smalbandsbild).

Sammanfattning
Kromatisk aberration är färgkanter som orsakas av att en lins böjer olika färger olika. Det minskar skärpan och kan vilseleda inspektionen. För en endoskopkameramodul är bra optik – glaslinser med flera element – ​​viktigt. När du väljer en hd-endoskopkamera , industriell endoskopkameramodul eller 1080p endoskopkameramodul , var uppmärksam på objektivkvaliteten. En cmos-modulkamera med ett dåligt objektiv gör en besviken. En välkorrigerad kameramodul ger skarpa, färgexakta bilder som du kan lita på.

Kontakta Sincere för att diskutera din endoskopkameramodul och krav på kromatisk aberration.