การประสานงานระหว่างเลนส์อุตสาหกรรมและแหล่งกำเนิดแสง

การประสานงานระหว่างเลนส์อุตสาหกรรมและแหล่งกำเนิดแสงมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาระบบวิชันซิสเต็มประสิทธิภาพสูง การบรรลุประสิทธิภาพการถ่ายภาพที่ดีที่สุดต้องอาศัยการประสานพารามิเตอร์ทางแสง สภาพแวดล้อม และเป้าหมายการตรวจจับอย่างครอบคลุม ต่อไปนี้คือข้อควรพิจารณาสำคัญหลายประการเพื่อการประสานงานที่มีประสิทธิภาพ:

I. การปรับสมดุลรูรับแสงและความเข้มของแหล่งกำเนิดแสง
รูรับแสง (หมายเลข F) ส่งผลอย่างมากต่อปริมาณแสงที่เข้าสู่ระบบ
รูรับแสงขนาดเล็ก (ค่า F สูง เช่น F/16) จะลดการรับแสงและจำเป็นต้องชดเชยแสงด้วยแหล่งกำเนิดแสงความเข้มสูง ข้อดีหลักของรูรับแสงขนาดเล็กนี้คือระยะชัดลึกที่เพิ่มขึ้น ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานกับวัตถุที่มีความสูงแตกต่างกันมาก
ในทางกลับกัน รูรับแสงกว้าง (ค่า F ต่ำ เช่น F/2.8) จะทำให้แสงเข้าได้มากขึ้น จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีแสงน้อยหรือสถานการณ์ที่มีการเคลื่อนไหวด้วยความเร็วสูง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากระยะชัดตื้น จึงจำเป็นต้องแน่ใจว่าเป้าหมายยังคงอยู่ในระนาบโฟกัส

II. การประสานงานรูรับแสงและแหล่งกำเนิดแสงที่เหมาะสมที่สุด
โดยทั่วไป เลนส์จะให้ความละเอียดสูงสุดที่รูรับแสงปานกลาง (ประมาณหนึ่งถึงสองสต็อปเล็กกว่ารูรับแสงสูงสุด) เมื่อตั้งค่านี้ ควรปรับความเข้มของแหล่งกำเนิดแสงให้เหมาะสมเพื่อรักษาสมดุลที่เหมาะสมระหว่างอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนและการควบคุมความคลาดเคลื่อนทางแสง

III. การทำงานร่วมกันระหว่างระยะชัดลึกและความสม่ำเสมอของแหล่งกำเนิดแสง
เมื่อใช้รูรับแสงขนาดเล็ก ขอแนะนำให้จับคู่กับแหล่งกำเนิดแสงพื้นผิวที่มีความสม่ำเสมอสูง (เช่น แหล่งกำเนิดแสงแบบสะท้อนแสงแบบกระจาย) การผสมผสานนี้จะช่วยป้องกันการเปิดรับแสงมากเกินไปหรือน้อยเกินไปเฉพาะจุด ทำให้ภาพมีความสม่ำเสมอแม้ในสภาวะที่ต้องการระยะชัดลึกมาก
เมื่อใช้รูรับแสงขนาดใหญ่ สามารถใช้แหล่งกำเนิดแสงแบบจุดหรือแบบเส้นตรงเพื่อเพิ่มความคมชัดของขอบภาพได้ อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องปรับมุมแหล่งกำเนิดแสงอย่างระมัดระวังเพื่อลดการรบกวนของแสงรบกวน

IV. การจับคู่ความละเอียดกับความยาวคลื่นของแหล่งกำเนิดแสง
สำหรับงานตรวจจับที่มีความแม่นยำสูง การเลือกแหล่งกำเนิดแสงที่สอดคล้องกับลักษณะการตอบสนองสเปกตรัมของเลนส์เป็นสิ่งสำคัญ ตัวอย่างเช่น เลนส์แสงที่มองเห็นได้ควรจับคู่กับแหล่งกำเนิดแสง LED สีขาว ในขณะที่เลนส์อินฟราเรดควรใช้กับแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์อินฟราเรด
นอกจากนี้ ความยาวคลื่นแหล่งกำเนิดแสงที่เลือกควรหลีกเลี่ยงแถบการดูดกลืนของการเคลือบเลนส์เพื่อป้องกันการสูญเสียพลังงานและความคลาดเคลื่อนของสี

V. กลยุทธ์การเปิดรับแสงสำหรับฉากไดนามิก
ในสถานการณ์การตรวจจับความเร็วสูง มักจำเป็นต้องใช้รูรับแสงกว้างและระยะเวลาเปิดรับแสงสั้น ในกรณีเช่นนี้ ขอแนะนำให้ใช้แหล่งกำเนิดแสงพัลส์ความถี่สูง (เช่น ไฟสโตรบ) เพื่อขจัดปัญหาภาพเบลอจากการเคลื่อนไหวได้อย่างมีประสิทธิภาพ
สำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องใช้เวลาในการเปิดรับแสงนาน ควรใช้แหล่งกำเนิดแสงต่อเนื่องที่เสถียร และควรพิจารณาใช้วิธีการต่างๆ เช่น ฟิลเตอร์โพลาไรซ์ เพื่อลดการรบกวนของแสงโดยรอบและปรับปรุงคุณภาพของภาพ