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Parametrische Effekte telezentrischer Objektive

(1) Hohe Bildauflösung
Die Bildauflösung wird üblicherweise anhand der Kontrastübertragungsfunktion (CTF) gemessen, die den Kontrast der festgelegten Ortsfrequenz des Bildsensors in Linienpaaren pro Millimeter (lp/mm) quantifiziert. Die meisten Bildverarbeitungssysteme bestehen oft lediglich aus einer Vielzahl günstiger Objektive mit geringer Pixelanzahl und niedriger Auflösung und erzeugen daher nur unscharfe Bilder. Mit telezentrischen AFT-Objektiven lassen sich hingegen selbst mit kleinen Bildsensoren (z. B. 5,5 Megapixel, 2/3 Zoll) hochauflösende Bilder erzeugen.

(2) Nahezu keine Verzerrung
Der Verzeichnungsfaktor ist die prozentuale Abweichung zwischen der physikalischen Größe und der Bildgröße des Bildsensors. Herkömmliche Objektive weisen üblicherweise eine Aberration von über 1–2 % auf, was die Messgenauigkeit erheblich beeinträchtigen kann. Im Gegensatz dazu wird dieser Fehler bei telezentrischen Objektiven durch strenge Bearbeitungs-, Fertigungs- und Qualitätskontrollen auf unter 0,1 % begrenzt.

(3) Kein Perspektivfehler
Bei präzisen Längenmessungen in der Messtechnik ist es oft erforderlich, ein Objekt von der Vorderseite aus zu betrachten (die Seite wird nicht berücksichtigt). Hinzu kommt, dass viele mechanische Teile nicht exakt positioniert werden können und sich der Messabstand ständig ändert. Softwareentwickler benötigen hingegen Bilder, die das physikalische Objekt präzise wiedergeben. Telezentrische Objektive bieten hierfür die ideale Lösung: Da die Lichtpupille im Unendlichen positioniert werden kann, empfängt das Bild ausschließlich die Hauptstrahlen parallel zur optischen Achse.

(4) Telezentrisches Design und extrem große Schärfentiefe
Das doppelt telezentrische Objektiv verbessert nicht nur die natürliche Schärfentiefe durch die Nutzung der Blende und der Vergrößerung, sondern weist auch einen optischen Effekt auf, der bei nicht telezentrischen Objektiven seinesgleichen sucht: Das Bild bleibt unverändert, wenn das Objekt innerhalb einer bestimmten Objektentfernung bewegt wird, d. h. die Vergrößerung bleibt unverändert.

  • Bei der Auswahl eines telezentrischen Objektivs sollten einige häufige Probleme vermieden werden.

    Auswahl nur anhand der Vergrößerung ohne Berücksichtigung der Sensorgröße: Passen Sensor und Objektiv nicht optimal zusammen, kann dies zu Vignettierung oder unvollständiger Bildabdeckung führen. Ignorieren der Schärfentiefeanforderungen für kleine 3D-Objekte: Ist die Schärfentiefe des Objektivs für Ihre Anwendung nicht ausreichend, können Objekte mit Höhenunterschieden unscharf erscheinen. Bei kritischer Präzision die Exzentrizitätstoleranz vernachlässigen: Für präzise Messungen kann selbst eine sehr geringe Winkelabweichung erhebliche Fehler verursachen, wenn die Exzentrizität nicht ausreichend genau ist. Verwendung des Objektivs in einem ungeeigneten Arbeitsabstand: Teleobjektive sind speziell für ein bestimmtes Sichtfeld (FOV) und einen bestimmten Arbeitsabstand (WD) ausgelegt. Die Verwendung außerhalb dieses Bereichs kann zu unscharfen oder verzerrten Bildern führen.
  • Welche Faktoren könnten die Unschärfe des Überwachungsobjektivs während des Gebrauchs beeinflussen?

  • Warum sind telezentrische Objektive mit geringer Vergrößerung tatsächlich teurer?

  • Können telezentrische Objektive in Verbindung mit den von CCTV-Systemen verwendeten 2-fachen Vergrößerungsobjektiven eingesetzt werden?

  • Warum kann die Schärfentiefe eines telezentrischen Objektivs nicht sehr groß sein?

  • Wie man das richtige telezentrische Objektiv auswählt

  • Warum ist die Zeilenabtastung empfindlicher gegenüber Verzerrungen?

  • Welchen Einfluss hat der Kameramontagewinkel auf die Zeilenabtastung?

  • Worauf sollte ich bei der Auswahl eines Objektivs für Zeilenabtastung hinsichtlich der Pixelhöhe achten?

  • Welche Inspektionsgeschwindigkeiten sind mit Zeilenscanning möglich?

  • Warum stellt die Zeilenabtastung höhere Anforderungen an die Ausleuchtungsgleichmäßigkeit?

  • Wie kann ich die Auflösung eines Zeilenscan-Objektivs an die Pixelgröße anpassen?