Введение
Когда вы читаете характеристики модуля камеры, вы часто видите что-то вроде «f=2.8mm» или «f=4.0mm». Это фокусное расстояние. Проще говоря, фокусное расстояние определяет, насколько «увеличено» или «уменьшено» изображение вашей камеры. Это влияет на то, какую часть сцены вы видите и насколько большими кажутся объекты. Выбор правильного фокусного расстояния имеет решающее значение для любого приложения-отмодуль камеры Raspberry Piот хобби-проекта до профессионаламодуль камеры ИИдля умного осмотра. В компании Sure мы производим модули камер уже более 30 лет, и фокусное расстояние — один из ключевых параметров, которые мы помогаем клиентам оптимизировать. В этой статье объясняется, что такое фокусное расстояние и как его выбрать.
Что такое фокусное расстояние?
Фокусное расстояние — это расстояние от оптического центра объектива до датчика изображения, когда объект находится в фокусе. Измеряется в миллиметрах (мм). Более короткое фокусное расстояние (например, 2,8 мм) обеспечивает более широкий обзор-вы видите большую часть сцены, но объекты кажутся меньше. Большее фокусное расстояние (например, 8 мм) дает более узкий обзор.-Вы видите меньше, но объекты кажутся больше.
Думайте об этом как о трубке: короткая трубка позволяет вам видеть большую область; длинная трубка приближает что-то далекое.
Как фокусное расстояние влияет на изображение
| Фокусное расстояние | Поле зрения | Размер объекта | Типичное использование |
|---|---|---|---|
| Короткие (2,5–3,5 мм) | Широкий (70–120 градусов) | Меньший | Безопасность, эндоскопия, автомобилестроение |
| Средний (4–6 мм) | Стандартный (50 градусов –70 градусов) | Естественный | Веб-камеры, общий осмотр |
| Длинный (8–16 мм) | Узкий (20–50 градусов) | Больше | Наблюдение на большие расстояния |
Фокусное расстояние в модулях камеры
В большинствекамера с модулем cmosмодули, фокусное расстояние фиксированное (объектив не меняется). Это делает модуль небольшим, дешевым и надежным. Примеры включают в себяUSB-модуль камеры эндоскопаимодуль камеры Raspberry Pi. Некоторые модули имеют объективы с варифокальным или автофокусным режимом, но они крупнее и дороже.
Почему фокусное расстояние имеет значение
1. Поле зрения (FOV)
FOV — это то, какую часть сцены может захватить камера. Широкий угол обзора (короткое фокусное расстояние) позволяет видеть больше, не перемещая камеру. Например,USB-модуль камеры эндоскопапри осмотре трубы необходим широкий угол обзора, чтобы увидеть всю стенку трубы. Узкое поле зрения (длинное фокусное расстояние) лучше подходит для чтения удаленного штрих-кода.
2. Детализация объекта
Более длинное фокусное расстояние увеличивает удаленные объекты, обеспечивая больше деталей. Но это уменьшает поле зрения. Есть компромисс: широкий обзор против высокой детализации.
3. Глубина резкости
Объективы с коротким фокусным расстоянием обычно имеют большую глубину резкости, что означает, что большая часть сцены остается в фокусе (хорошо для эндоскопии). Длинные фокусные расстояния имеют меньшую глубину резкости, что может помочь размыть фон.
Фокусное расстояние по применению
| Приложение | Рекомендуемое фокусное расстояние | Причина |
|---|---|---|
| Медицинская эндоскопия | 2,5–3,5 мм | Широкий обзор, большая глубина резкости |
| Проверка труб | 2,8–4,0 мм | Посмотреть внутри труб |
| Охрана (номер) | 2,8–4,0 мм | Покрытие обширной территории |
| Безопасность (номерной знак) | 6–12 мм | Деталь на расстоянии |
| Веб-камера | 3,5–4,5 мм | Естественная перспектива |
| Модуль камеры с искусственным интеллектом | 3,0–6,0 мм | Баланс поля зрения и детализации |
| Проекты Raspberry Pi | 3,0–4,0 мм | Универсальный для общего использования. |
Выбор фокусного расстояния для вашего проекта
ДляUSB-модуль камеры эндоскопа:
Широкая полость или труба → короткое фокусное расстояние (2,5–3,5 мм) для широкого поля зрения.
Необходимо увеличить мелкие дефекты → фокусное расстояние больше (4–6 мм), но вам придется приблизиться или принять более узкий вид.
Длямодуль камеры Raspberry Pi:
Большинство стандартных камер Pi имеют фиксированное фокусное расстояние около 3,0–4,0 мм. Это работает для общей фотографии и простого машинного зрения. Для особых задач (например, считывание QR-кодов на фиксированном расстоянии) может потребоваться другой объектив.-Некоторые модули Pi поддерживают крепления M12.
Длямодуль камеры ИИ:
Для обнаружения объектов ИИ часто необходимо видеть всю сцену (для контекста), одновременно фиксируя достаточно деталей для классификации объектов. Обычно фокусное расстояние составляет 3–6 мм. Проверьте ожидаемое рабочее расстояние.
Как фокусное расстояние взаимодействует с размером сенсора
Одно и то же фокусное расстояние дает разное поле зрения для сенсоров разных размеров. Объектив 3,6 мм на маленьком сенсоре (1/3 дюйма) обеспечивает более узкое поле зрения, чем на сенсоре большего размера (1/2 дюйма). Всегда проверяйте размер датчика. Многие производители прямо указывают горизонтальное поле зрения, которое легче сравнивать.
Фиксированное и регулируемое фокусное расстояние
- Зафиксированный:Простой, дешевый, надежный. Используется в большинствеUSB-модуль камеры эндоскопаимодуль камеры Raspberry Piконструкции.
- Варифокальный:Вы можете вручную настроить фокусное расстояние (и, следовательно, FOV). Часто встречается в камерах наблюдения.
- Автофокус:Регулирует расстояние фокусировки, а не фокусное расстояние. Некоторые модули также имеют зум.
Модули камеры искренности
В Sure мы предлагаем модули камер с широким диапазоном фокусных расстояний:
- Лучший модуль камеры:Поможем подобрать оптимальное фокусное расстояние.
- Фокусное расстояниеварианты: от 1,8 мм (сверхширокоугольный) до 16 мм (телеобъектив) и пользовательский.
- Модуль камеры AI:Линзы, соответствующие обработке AI (например, 3–6 мм для обнаружения объектов).
- Камера модуля Cmos:Прецизионные линзы для четкого изображения.
- USB-модуль эндоскопической камеры:Широкоугольные линзы (2,5–3,5 мм) для осмотра.
- Модуль камеры Raspberry Pi:Модули с фиксированным фокусом и креплением M12 для домашнего и профессионального использования.
Наше производство включает в себя систему Active Alignment (AA) для идеального выравнивания сенсора объектива.
Как выбрать правильное фокусное расстояние
- Знайте свое рабочее расстояние:На каком расстоянии камера от объекта?
- Определите целевую область:Насколько широкой и высокой должна быть сцена?
- Воспользуйтесь онлайн-калькулятором угла обзора.с размером сенсора и фокусным расстоянием.
- Тестирование с помощью образца модуляесли возможно,-ничто не сравнится с тестированием в реальных условиях.
Краткое содержание
Фокусное расстояние — это расстояние от объектива до сенсора. Короткие фокусные расстояния (2,5–4 мм) обеспечивают широкий обзор, что идеально подходит для эндоскопов и обеспечения безопасности. Длинные фокусные расстояния (6–12 мм) сужают обзор, но увеличивают удаленные объекты, что хорошо подходит для телефотосъемки.
Выбор правильного фокусного расстояния является ключом к получениюлучший модуль камерыдля вашего проекта. Нужна ли вамUSB-модуль камеры эндоскопа, a модуль камеры Raspberry Piилимодуль камеры ИИ, понимание фокусного расстояния поможет вам сделать правильный выбор.
В искренних, мы производимкамера с модулем cmosрешения с оптимизированными фокусными расстояниями. Свяжитесь с нами, чтобы обсудить ваши требования.
