Focalizare fixă ​​vs. Lentile varifocale: care este mai bine pentru camera ta

Un proiect de cameră poate avea senzorul, procesorul și carcasa potrivite și poate oferi totuși o vedere greșită a scenei. O decizie timpurie care influențează puternic rezultatul este dacă să folosiți o lentilă cu focalizare fixă ​​sau o lentilă varifocală. Termenii sunt uneori folosiți în mod liber, așa că merită să separăm două idei: ajustarea focalizării schimbă distanța la care imaginea este clară, în timp ce ajustarea distanței focale modifică câmpul vizual. Un obiectiv poate fi focalizat în timpul instalării fără a fi varifocal. O adevărată lentilă varifocală permite reglarea distanței focale și, prin urmare, a încadrării sale într-un interval definit.

Nici designul nu este automat mai bun. Olentilă cu distanță focală fixăeste adesea practic atunci când poziția camerei și acoperirea necesară sunt cunoscute. O lentilă varifocală poate fi utilă atunci când condițiile de instalare variază sau unghiul final de vizualizare nu poate fi stabilit în prealabil. Alegerea corectă depinde de aplicație, volumul de producție, învelișul mecanic și de câte ajustări are nevoie cu adevărat de utilizator.

1. Reglarea focalizării nu este aceeași cu zoom-ul

Un obiectiv cu distanță focală fixă ​​are o singură distanță focală proiectată. Câmpul său vizual este determinat de acea distanță focală și de dimensiunile senzorului activ. În timpul instalării, obiectivul poate necesita în continuare focalizare, astfel încât planul țintă să fie ascuțit. Pe camerele compacte, acest lucru poate implica rotirea obiectivului în suportul său și apoi fixarea acestuia.

Un obiectiv varifocal are o gamă de distanțe focale, cum ar fi o setare mai scurtă pentru o vedere mai largă și o setare mai lungă pentru o vedere mai îngustă. Modificarea distanței focale modifică mărirea și încadrarea imaginii. Este posibil ca instalatorul să fie necesar să se reorienteze, în funcție de designul optic. Olentilă varifocalăDe asemenea, nu trebuie confundat cu un obiectiv cu zoom motorizat: reglarea varifocală poate fi manuală, în timp ce zoomul motorizat adaugă dispozitive de acționare și electronice de control. Această distincție contează atunci când scrieți o specificație, deoarece „focalizarea reglabilă” și „câmpul vizual reglabil” descriu funcții diferite.

2. Când o lentilă cu distanță focală fixă ​​are sens

Modelele cu distanță focală fixă ​​sunt atractive atunci când poziția de montare a camerei, distanța țintă și acoperirea necesară sunt stabile. Designul optic poate fi optimizat în jurul unei distanțe focale și al unui format de senzor, mai degrabă decât în ​​jurul unui interval. Acest lucru poate face mai ușor să controlați dimensiunea, costul, distorsiunea și calitatea imaginii pentru o aplicație definită.

Acest lucru este relevant pentru camerele încorporate de mare volum. O cameră sonerie, o cameră IP compactă, o cameră de bord sau un modul de inspecție dedicat poate avea o poziție mecanică fixă ​​și o scenă bine definită. Odată ce câmpul vizual este validat, o distanță focală reglabilă poate adăuga complexitate fără a îmbunătăți produsul. Proiectele fixe pot, de asemenea, simplifica asamblarea și pot reduce numărul de ajustări care trebuie efectuate în mod constant pe linia de producție.

Limitarea este flexibilitatea. Dacă camera este instalată ulterior mai departe de țintă sau dacă clientul modifică acoperirea necesară, este posibil ca un obiectiv fix să nu ofere încadrarea dorită. Proiectul poate avea nevoie de o distanță focală diferită sau de o poziție de montare reproiectată. Prin urmare, este important să confirmați geometria instalării înainte de a bloca specificația lentilei.

3. Unde sunt utile lentilele varifocale

Lentilele varifocale sunt valoroase atunci când geometria instalării este incertă sau diferă de la un loc la altul. Un integrator de securitate poate avea nevoie să încadreze o ușă, un spațiu de încărcare sau o zonă perimetrală după ce camera a fost montată. O distanță focală variabilă poate ajuta instalatorul să schimbe acoperirea pentru detalii fără a reloca fizic camera.

Ele pot fi utile și în timpul implementărilor pilot. Un client poate cunoaște scena aproximativă, dar nu distanța finală dintre cameră și subiect. O lentilă reglabilă permite echipei să evalueze diferite vederi înainte de a îngheța specificația. Cu toate acestea, intervalul de reglare trebuie să fie adecvat. O gamă largă imprimată pe o fișă de date nu garantează că obiectivul va oferi o rezoluție acceptabilă, distorsiune sau performanță de margine la fiecare setare.

Pentru proiectele care utilizează optică varifocală, solicitați dovezi de calitate a imaginii la extremitățile late, medii și teleobiective ale intervalului. Verificați dacă focalizarea trebuie reajustată după modificări ale distanței focale, modul în care setarea este blocată și dacă reglarea poate fi efectuată după ce camera este instalată în carcasă.

4. Comparați întregul sistem de imagistică

Formatul senzorului este un punct de plecare deoarece afectează zona de imagine folosită de obiectiv. Pentru o anumită distanță focală, un senzor activ mai mare captează, în general, un câmp vizual mai larg decât unul mai mic. Câmpurile vizuale orizontale și verticale trebuie calculate utilizând dimensiunile reale ale imaginii active, nu doar formatul nominal al senzorului.

Apoi, definiți scena. Înregistrați înălțimea de montare a camerei, distanța țintă, acoperirea orizontală necesară și cel mai mic obiect sau caracteristică care trebuie recunoscută. O vedere largă poate include întreaga scenă, dar lasă o țintă prea mică pentru identificare. O vizualizare mai îngustă poate îmbunătăți densitatea pixelilor țintei, dar poate pierde activitatea în apropierea marginilor. Acesta este un compromis pentru aplicație, nu o simplă întrebare despre care obiectiv are cel mai mare unghi.

Pentru un sistem varifocal, verificați calitatea imaginii la mai multe setări de distanță focală. Pentru un obiectiv fix, evaluați distanța reală de instalare și regiunea țintă. În ambele cazuri, evaluați claritatea centrului și a marginilor, distorsiunea, iluminarea relativă, aberația cromatică și performanța la iluminarea dorită. Dacă camera include o fereastră de acoperire, testați cu acea fereastră instalată.

5. Considerații optice și mecanice

Un ansamblu varifocal conține de obicei mai multe elemente în mișcare sau reglabile decât o simplă lentilă de placă cu distanță focală fixă. Designul mecanic trebuie să mențină alinierea în timp ce utilizatorul modifică setarea. Mecanismul de reglare trebuie să reziste la mișcări neintenționate după instalare, iar carcasa trebuie să ofere suficient acces pentru instalator fără a compromite etanșarea sau protecția.

O lentilă fixă ​​nu este în mod automat scutită de riscuri mecanice. Poziția de focalizare, angajarea firului, metoda de adeziv sau de blocare, dimensiunile cilindrului și toleranțele de asamblare afectează camera finală. Dacă obiectivul este ajustat în timpul producției, procesul necesită o țintă de focalizare repetabilă și o procedură de blocare definită. Dacă este reglat pe teren, instalatorul are nevoie de instrucțiuni clare și o modalitate de a verifica rezultatul.

Condițiile de mediu contează și ele. Vibrațiile, ciclul de temperatură, praful și umiditatea pot afecta ansamblul camerei. Pentru aplicații în aer liber sau pentru vehicule, evaluați modulul complet și metoda de reținere a acestuia în condițiile reale de calificare. Nu presupuneți că un obiectiv este calificat pentru mediu doar pentru că se potrivește cu carcasa camerei.

6. Cost, producție și utilitate

Pentru o cameră produsă în serie, comparați costul total al sistemului, mai degrabă decât prețul unitar al obiectivului. Un design varifocal poate reduce vizitele de instalare sau poate evita stocarea mai multor distanțe focale fixe. Pe de altă parte, poate crește costul ansamblului optic, al carcasei, al procesului de reglare și al controlului calității. De asemenea, poate necesita mai multă pregătire pentru instalatori.

Un obiectiv fix poate fi eficient atunci când produsul este standardizat și camera este asamblată în cantități mari. Producătorul poate stabili o configurație optică și mecanică repetabilă și o poate verifica prin teste definite. Acest lucru este util mai ales atunci când utilizatorul final nu trebuie să schimbe cadrul după instalare.

Strategia de serviciu ar trebui inclusă în decizie. Dacă camerele sunt repoziționate sau reutilizate frecvent în locuri diferite, flexibilitatea de ajustare poate avea o valoare reală. Dacă o cameră este sigilată într-un produs și nu este niciodată atinsă din nou, este posibil ca intervalul de ajustare adăugat să nu justifice costul acesteia. Cumpărătorii ar trebui să ia în considerare forța de muncă la instalare, stocul de înlocuire, apelurile de service și randamentul de producție alături de prețul lentilei cotat.

7. O listă practică de selecție

Înainte de a solicita o ofertă, pregătiți modelul senzorului și dimensiunile imaginii active, câmpul vizual orizontal și vertical necesar, distanța țintă, geometria camerei la subiect, dimensiunea minimă a obiectului, plicul obiectivului disponibil și interfața de montare. Indicați dacă distanța focală trebuie să fie reglabilă după instalare sau dacă reglarea focalizării în timpul asamblarii este suficientă.

Pentru o propunere varifocală, specificați intervalul de distanță focală necesar și solicitați valorile câmpului vizual la setări reprezentative. Solicitați dovezi de calitate a imaginii în întreaga gamă, în loc să vă bazați pe o singură imagine eșantion. Pentru un obiectiv fix, furnizați acoperirea și distanța țintei exacte, astfel încât furnizorul să poată recomanda o distanță focală adecvată. În ambele cazuri, definiți temperatura de funcționare, expunerea la vibrații, domeniul de iluminare și criteriile de acceptare.

O evaluare utilă folosește senzorul final, carcasa, fereastra de protecție și setările de procesare a imaginii. Un obiectiv care arată potrivit pe un banc optic se poate comporta diferit după integrare, mai ales dacă camera include o fereastră de acoperire sau un pachet mecanic strâns.

Lucrul cu Optica Boshi

Optica Boshifurnizează produse de lentile pentru camere pentru aplicații de securitate, auto, drone și imagini încorporate și acceptă discuții optice personalizate atunci când o configurație standard nu îndeplinește cerințele de sistem. Pentru un proiect care compară opțiunile fixe și reglabile, cele mai utile informații de pornire sunt senzorul, câmpul vizual, distanța țintă, dimensiunile pachetului disponibil și volumul de producție așteptat.

Explorați [gama de produse de lentile pentru camere foto Boshi Optics](https://www.lensmanufacture.com/products/lens.html) și [produse optice personalizate](https://www.lensmanufacture.com/customized-products). Aceste pagini oferă un punct de plecare pentru discutarea unei configurații adecvate; selecția finală ar trebui să se bazeze pe cerințele optice și mecanice reale ale camerei.

Concluzie: alegeți ajustarea pe care o veți folosi efectiv

O lentilă cu distanță focală fixă ​​și o lentilă varifocală rezolvă diferite probleme. Distanța focală fixă ​​este adesea alegerea mai puternică pentru un design repetabil al camerei cu geometrie cunoscută și producție de volum mare. Ajustarea varifocală este utilă atunci când încadrarea trebuie reglată la fața locului sau când condițiile de desfășurare variază. Cea mai bună decizie se ia prin definirea mai întâi a imaginii necesare, apoi verificarea performanței optice, a mecanicii, a fluxului de lucru de instalare și a costului total al sistemului.

Dacă distanța focală nu trebuie să se schimbe după instalare, un design fix poate fi mai simplu și mai economic. Dacă incertitudinea de încadrare este un risc real al proiectului, o lentilă varifocală poate economisi timp și poate îmbunătăți flexibilitatea implementării. În ambele cazuri, validați camera completă, în loc să alegeți doar o etichetă de distanță focală.