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Objektive

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Welche Leuchtfarbe soll ich beim Ringlicht verwenden, weiß oder rot?

Die Auswahl der Leuchtfarbe hängt von Ihrer Anwendung ab. Zunächst einmal sollte bei Farbkameras prinzipiell das weisse Ringlicht verwendet werden, damit der Farbeindruck erhalten bleibt.
Bei Schwarzweiß-Kameras kann auch das rote Ringlicht eingesetzt werden. Der Haupt-Vorteil des roten Ringlichts ist die etwa 2,5-fach höhere Helligkeit gegenüber dem weissen Ringlicht.
Hier ist zu bedenken, daß das einfarbige Licht ggf. bestimmte Kontraste verringern kann (z.B. wirken rote Gegenstände dann für die Kameras wie weiß und können nur schlecht von einem weißen Hintergrund erkannt werden).
Dies kann aber auch kontrastverstärkend wirken, wenn z.B. rot von blau unterschieden werden soll.

Wie erfolgt die Helligkeitsregelung beim Ringlicht CLS49?

Das Ringlicht CLS49 ist stromgeregelt. D.h. im Ringlicht befindet sich eine Konstantstromquelle, die für eine gleichbleibende Helligkeit auch bei schwankender Eingangsspannung sorgt.
Die Leuchtdioden leuchten kontinuierlich, sie werden also nicht gepulst. Dies ist bei den meisten Bildverarbeitungsanwendungen die beste Lösung.
Die Helligkeit kann mit einem kleinen Regler eingestellt werden. Zur Einstellung benötigen Sie einen Schraubendreher mit Klingengröße 2,5 x 50. Der Einstellregler ist über eine kleine Öffnung an der Gehäuseoberseite zugänglich.

Fragen und Antworten zu ähnlichen Produkten

Welches Objektiv benötige ich in meiner Anwendung?

Das richtige Objektiv können Sie leicht selbst bestimmen.

(1) Beginnen Sie zuerst mit der Ermittelung der richtigen Brennweite. Diese bestimmt, wie groß der sichtbare Bildausschnitt ist. Sie ist abhängig von Objektgröße und der Entfernung zwischen Objekt und Kamera.

Die folgende Formel gilt für Kameras mit 1/3"-Chip. Das sind derzeit alle analogen PHYTEC-Kameras (FireWire-Kameras siehe unten).

B = gewünschte Bildbreite (Objektbreite)

L = Entfernung Objekt zu Kamera

f = benötigte Brennweite


f = 4,8mm x L : B


Für Kameras mit 1/4"-Chip (FireWire-CAM-001/-002, VCAM-005) gilt folgende Formel:

f = 3,6mm x L : B

Beispiel (1/3"-Chip):
Sie möchten ein 25cm breites Objekt formatfüllend abbilden. Die Kamera ist 1 m entfernt:

B = 250mm
L = 1000mm

f = 4,8mm x 1000mm : 250mm = 19,2mm

Sie benötigen ein Objektiv mit 19,2mm Brennweite

(2) Runden Sie die Brennweite auf einen verfügbaren Wert.
Aufrunden = Der sichtbare Bildausschnitt verkleinert sich
Abrunden = Der sichtbare Bildausschnitt wird größer

In der Regel sollten Sie deshalb abrunden.

Kontrolle:
f' = gewählte Objektivbrennweite
L = Abstand Objekt zu Kamera
B' = sichtbare Bildbreite

B' = 4,8mm : f' x L


Beispiel: (Fortsetzung)
Wählen Sie das Objektiv mit 16mm Brennweite.

Die sichtbare Bildbreite beträgt:

B'= 4,8mm : 16mm x 1000mm = 300mm

(3) Bestimmung der Bildhöhe

Die Bildhöhe ergibt sich aus dem Breiten/Höhenverhältnis des Sensors. Bei TV-Kameras beträgt es 4:3.

H' = 3/4 x B'

Beispiel: (Fortsetzung)

Die sichtbare Bildhöhe beträgt:

H' = 3/4 x 300 mm = 225mm

Hinweis: Ist bei Ihrer Anwendung die Bildhöhe H entscheidend, so beginnen Sie die Rechnung mit B = 4/3 x H. So wird ihr Objekt in vertikaler Richtung formatfüllend dargestellt. Rechts und Links bleiben ggf. ungenutzte Streifen im Bild.

(4) Überprüfung der M.O.D.
Bei den Objektiven ist die M.O.D. , die Mindest-Objektdistanz angegeben. Dieser Wert gibt den kleinsten Abstand zwischen Objektiv und Objekt an, der noch scharf eingestellt werden kann.

Der Abstand Objekt zu Objektiv muss größer als die angegebene M.O.D. sein.

Beispiel: (Fortsetzung)
Für das 16mm-Objektiv AO012 wird im Katalog eine M.O.D. von 30cm angegeben. Da im Beispiel L=1000mm > 30cm MOD ist, kann das
Objektiv ohne weiteres verwendet werden.

Wenn die M.O.D. unterschritten wird, muß mit Zwischenringen gearbeitet werden. Zwischenringe werden zwischen Objektiv und Kamera geschraubt. Dadurch können Objektive auch im Nahbereich eingesetzt werden. Die rechnerische Bestimmung des richtigen Zwischenringes ist aufwendig (auch deshalb, weil der genaue innere Aufbau eines Objektivs in der Regel nicht bekannt ist).
In der Praxis bestimmt man den benötigten Zwischenring durch Versuch. Benutzen Sie dazu den Zwischenringsatz AZ005.

(5) Weitere Objektiveigenschaften bestimmen
Überprüfen Sie nun, welche weiteren Objektiveigenschaften benötigt werden. Häufig ist es sinnvoll, ein Objektiv mit manuell einstellbarer Blende zu verwenden, um die Schärfentiefe anpassen zu können oder die Belichtungszeit der Kamera unabhängig von der Beleuchtung wählen zu können.
Bei meßtechnischen Aufgaben sollte das Objektiv nicht zu weitwinklig gewählt werden, da ansonsten Randverzerrungen auftreten, die ggf. das Ergebnis verfälschen. Versuchen Sie hier lieber, den Abstand der Kamera zu vergrößern. (Beispiel: Ein Weitwinkel-Objektiv mit 4mm Brennweite weist schon einen deutlichen Fischaugen-Effekt auf).

(6) C / CS-Mount?
Die Objektive können sich im Anschluß an die Kamera unterscheiden. Der Unterschied zwischen C- und CS-Mount liegt im Auflagemaß, daß ist einfach gesagt der Abstand zwischen Objektiv und Kamera-Chip.
Bei vielen Kameras können Sie beide Objektivarten verwenden. Für C-Mount-Objektive wird dann ein 5mm-Zwischenring aufgeschraubt. Dieser Zwischenring liegt in der Regel bei der Kamera dabei. Sollten Sie einen solchen C/CS-Mount-Adapter einzeln benötigen, können Sie ihn unter der Bestellnr. AZ008 bei uns beziehen.

Hinweis: Wenn Sie in unserem Standard-Sortiment kein passendes Objektiv finden sollten, forden Sie bitte unseren Objektiv-Katalog an. Wir können Ihnen alle Objektive aus des Pentax-Programm liefern

Anmerkungen zur Brennweitenberechnung:

(a) Sollten Sie eine Kamera mit anderer Chip-Größe verwenden, müssen
Sie den Wert 4,8 mm ersetzen durch:
1" Sensor = 12,7mm
2/3" Sensor = 8,8mm
1/2" Sensor = 6,4 mm
1/4" Sensor = 3,2 mm

(b) Im Nahbereich gilt die oben angegebene Näherungsformel zur Brennweitenberechnung nur bedingt. Wenn Sie genauer rechnen wollen, sollten Sie folgende Formel verwenden (1/3"):

f = (4,8mm : B x L) : ( 1 - 4,8mm : B)

Bei Objektiven wird der M.O.D. - Wert angegeben. Was bedeutet die Angabe?

M.O.D. steht für "Mindest-Objekt-Distanz" und bezeichnet den Mindestabstand, bei dem ein Objekt vor der Kamera noch scharfgestellt werden kann.
Typische M.O.D. - Werte sind z.B. 30 cm bei vielen Brennweiten. Bei Tele-Objektiven beträgt er auch 1 m oder mehr.

Oft ist die M.O.D nicht ausreichend für die Anwendung, d.h. das Objekt muß näher an das Objektiv gebracht werden. In diesem Fall helfen Zwischenringe, die zwischen Objektiv und Kamera geschraubt werden. Auf diese Weise wird die M.O.D. verringert und das Objektiv für den Nahbereich angepaßt. Die richtigen Zwischenringe findet man in der Regel schnell durch Ausprobieren heraus. Dazu kann man das Objektiv bei kleinen Anpassungen z.B. probehalber etwas herausschrauben. Sind größere Anpassungen nötig, empfiehlt sich die Verwendung eines Zwischenring-Satzes mit verschiedenen Ringen (Best.Nr. AZ005).
Werden bestimmte Zwischenring-Längen in der Serie benötigt, können Sie diese auch einzeln bei uns beziehen.

Hintergrund
Der Objektiv-Einstellbereich wird deshalb auf einen bestimmten Mindestwert beschränkt, da die Objektivhersteller bei der (mathematisch sehr aufwendigen) Objektivberechnung einen bestimmten Gültigkeitsbereich definieren. Die technischen Angaben zu dem Objektiv beziehen sich auf diesen Bereich. In der Praxis ändern sich die wichtigsten Objektiv-Kenngrößen durch die Verwendung von Zwischenringen meistens nicht nennenswert.

Wie kann ich das Auflösungsvermögen einer Kamera bestimmen bzw. wie genau kann ich mit einer Kamera messen?

Hier muß der Zusammenhang Kamera - Objektiv - Bildgeometrie betrachtet werden. Alles zusammengenommen geht dies im aufgenommenen Bildausschnitt ein. Bestimmen Sie also zunächst die sichtbare Bildbreite und-höhe (z.B. durch Ausmessen). Entnehmen Sie aus den Kameradaten die Anzahl der Pixel des Sensors. Die maximal mögliche Auflösung können Sie jetzt bestimmen, indem Sie den sichtbaren Bildausschnitt durch die Anzahl der Pixel (jeweils in X- und Y-Richtung getrennt) teilen.

Beispiel:

sichtbare Bildbreite : B = 40 mm
sichtbare Bildhöhe: H = 30 mm

Kamera: VCAM-110-1
Pixelanzahl: 752 x 582

maximal mögliche Auflösung:

(a) horizontal
40mm : 752 Pixel = 0,053 mm/Pixel

(b) vertikal
30 mm : 582 Pixel = 0,052 mm/Pixel

Welche Fehlerquellen und Ungenauigkeiten müssen nun zusätzlich berücksichtigt werden?

- Geometrie (schräge Montierung außerhalb der optischen Achse)
- Beleuchtungseinflüsse (Schattenwurf)
- Objektiv (Abbildungsfehler, Randverzeichnungen)
- Kamera (Bandbreitenbegrenzung, v.a. in X-Richtung, Verzerrungen)
- Framegrabber (Abtastraten-Abweichung)

Je nach Genauigkeits-Anforderung sollte man in X-Richtung die theoretisch erreichbare Genauigkeit mit einem Faktor 0,5 ... 0,7 bewerten, in Y-Richtung kann mit 0,7 gerechnet werden.