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머신비전42

렌즈의 해상력을 측정하는 MTF 그래프의 의미와 분석 [광학 기술 백서 #5]렌즈의 해상력을 측정하는 척도_MTF 그래프의 의미와 분석 렌즈의 성능을 평가하는 지표에는 해상력, 왜곡, 밝기 등이 있습니다. 이들 중 한 점에서 나온 수많은 광선들이 렌즈를 통과했을 때, 얼마나 다른 한 지점으로 작게 모이느냐를 측정하는 지표는 해상력입니다. 한 “점”을 다른 한 “점”으로 잘 모을수록(해상력이 좋을 수록) 이미지는 원본과 가까워 질 것입니다. 그림을 그릴 때, 펜 촉이 얇을수록 세밀한 그림을 그릴 수 있는 것과 같은 원리이지요. 이 해상력을 측정하는 방법으로 MTF (Modulation Transfer Function)을 분석하게 되는데, 이 MTF의 의미와 분석하는 방법에 대해 알아보겠습니다. lp/mm : 1mm안에 들어 있는 검은색과 흰색의 줄무늬 쌍의 ..
렌즈 결상과 성능 평가를 위해 알아야 할 3가지 [광학 기술 백서 #4] 렌즈의 결상과 성능 평가를 위해 알아두어야 할 3가지 개념_회절, 수차, MTF 렌즈란, 빛이 굴절률이 다른 매질로 각도를 가진 상태로 진행할 때 진행방향이 꺾이는 현상을 이용하여 빛의 경로를 바꾸는 광학장치입니다. 이러한 경로변경을 이용하여, 투과율이 높은 물질(유리)을 잘 가공하면 빛들을 한곳으로 모아 이미징을 할 수도 있고, 절단/마킹/치료등의 일상 생활에 관련된 일을 할 수 있습니다. 만약 다발을 정확히 한 점에 모을 수 있는 렌즈가 있다면, 실제 세상과 똑같은 해상도의 사진을 촬영할 수 있고, 정밀치료, 정밀가공 또한 가능하겠지만 실제로 렌즈는 아무리 시간과 돈을 투자하여 잘 만든다 해도 빛을 한 점으로 모을 수는 없습니다. 그 이유와 함께 렌즈의 결상과정에 대해 알아보..
렌즈와 초점거리 사이의 거리 [광학 기술 백서 #3]렌즈와 초점거리 사이의 거리 렌즈를 구분할 때 흔히 광각 렌즈, 표준 렌즈, 망원 렌즈라는 말을 많이 씁니다. 그러면 이러한 렌즈의 성질은 무엇으로 구분을 하는 것일까요? 그리고 렌즈의 종류에 따라 나타나는 특징은 무엇이 있을까요? 오늘은 렌즈의 종류를 구분하는 방법과 이에 따른 특징들을 살펴보도록 하겠습니다. 렌즈란 무엇인가? 렌즈는 외부의 빛을 카메라 뒤쪽의 필름이나 센서에 도달할 수 있도록 모아주는 장치를 말합니다. 렌즈는 흔히 플라스틱이나 유리를 이용하여 제작을 하게 되고 이런 렌즈를 통과하는 빛은 렌즈 내부에서 굴절을 한 후 일정한 거리에서 한점에서 만나게 됩니다. 이 때 이렇게 빛이 만나는 점을 초점거리(f)라고 하며 이 초점 거리에 따라 렌즈의 중요한 특징들이 결정되어..
[머신비전]카메라의 감도는 왜 다를까? [카메라 기술 백서 #2]머신비전 카메라 기술_카메라의 감도는 왜 다를까? 비전 검사 시스템에서 감도의 중요성은 지난 포스팅(2014/06/27 - [머신비전 기술 백서/카메라] - 카메라의 감도, 대체 누가 더 밝은거야?)에 언급하였고, 이제 실제 어플리케이션에서 어떤 카메라가 더 높은 감도를 가지고 있는지 찾을 수도 있을 것이다. 이번 포스팅에서는 비슷한 사양의 카메라들이 왜 서로 다른 감도를 가지고 있는지 알아보겠다. 카메라 감도에 영향을 미치는 요소 3가지 카메라가 빛을 받아 데이터를 출력할 때까지 아래와 같은 과정을 거친다. 대략적으로 설명하면 빛을 받은 ①Pixel은 광전효과를 통해 e-을 생성하고 ②Readout회로를 통해 전압으로 변환한다. 변환된 전압은 ③Analog offset과 ④An..
[머신비전]카메라의 감도, 대체 누가 더 밝은거야? [카메라 기술 백서 #1]카메라의 감도 비교 방법: 카메라 감도, 대체 누가 더 밝은 거야? 빠르고 정확한 비전 검사를 위한 필수 조건, '감도' 비전 검사 시스템은 빠르고 정확하게 검사하는 것이 목표이며 이 중 빠른 검사 수행을 위해서는 빠른 속도의 카메라가 필수적이다. 이런 이유로 카메라 제조사는 더 빠른 카메라 생산을 위해 센서를 개량하고 인터페이스를 지속적으로 발전시켜 나가고 있다. 그러나 단순히 속도만 빠르다고 모든 문제가 해결되는 것은 아니다. 카메라의 촬영 속도가 빨라질수록 한번의 영상 촬영에 소모할 수 있는 시간, 즉 노출시간이 짧아지게 된다. 더 짧은 노출시간에 동일한 밝기의 영상을 얻기 위해서는 더 강한 조명 혹은 더 높은 감도의 카메라가 필요하게 된다. 그렇다면 카메라 선정 시 어떤 ..
머신비전 광학 기술_렌즈의 분류 방법 [광학 기술 백서 #1] 렌즈의 분류 방법 공간상의 한 점에서 나온 빛을 센서 위에 한 점으로 모아 이미징을 하는 장치인 렌즈는 제조사, 가격대 등 다양한 기준으로 분류할 수 있습니다. 이번 포스팅에서는 제가 중요하다고 생각하는 “렌즈의 성능”에 관련된 분류기준으로 1) 이미지 서클의 크기에 따라, 2) 초점 거리에 따라 그리고 3) 렌즈의 작동 원리에 따라 정리해 보겠습니다. 1. 이미지 서클의 크기 렌즈가 커버할 수 있는 센서의 크기에 따라 아래와 같이 분류할 수 있습니다. 통상 Large format으로 갈수록 렌즈의 가격이 급증하게 되는데, 이는 이미지 외곽부에서의 해상력과 왜곡수치를 제어하기 힘듦을 의미합니다. 현재 Large format렌즈는 약 80mm정도의 적당한 성능/가격의 렌즈들이 있으..