머신비전42 렌즈의 수차 #4, #5: 상면만곡수차 & 왜곡수차 [머신비전 광학 기술 백서 #12] 렌즈의 수차: 상면만곡수차 & 왜곡수차 앞에서는 다섯 가지 단색수차 중 상을 흐리는 구면수차, 코마수차 그리고 비점수차, 세 가지에 대해 정리해보았습니다. 이번 포스팅에서는 상이 퍼지는 것이 아닌 맺히는 위치가 바뀌어 원래 크기와 다르게 변형 시키는 상면 만곡수차와 왜곡수차에 대해서 설명하겠습니다. 상면만곡수차 (Curvature) 렌즈 알이 곡률을 가진 포물면이기 때문에 상 또한 곡률을 가진 포물면을 이루게 되는 현상입니다. 이미지는 포물면으로 결상이 되지만, 일반적인 이미지 센서는 평면이기 때문에 센서의 외곽 부로 갈수록 이미지의 변형과 함께 흐림현상이 나타나게 됩니다. 따라서 센터에 초점을 맞춘 후, 센서를 앞으로 이동하게 되면 주변부가 초점이 맞고, 중심에서 초.. 앤비젼은 무엇을 하는 회사인가요? 앤비젼 블로그에 들어오시는 분들 중에는 앤비젼을 처음 들어보시는 분들도 있으실 것이라고 생각합니다.뭔가 비전을 제시해줄 것 같은 커리어 컨설팅 회사 느낌이 든다는 이야기를 들은 적도 있구요^^ 그래서 준비했습니다. "앤비젼은 무엇을 하는 회사인가요?" 앤비젼이 무엇을 하는 회사인지 설명해 드리기에 앞서 ' 앤비젼'이라는 이름의 의미를 설명드리고자 합니다. 앤비젼(envision)이라는 단어의 사전적 의미는 다음과 같습니다. 앤비젼(envision): 1. 장래의 일 등을 마음에 그리다(visualize) 2. 상상하다, 계획하다. (comtemplate) 또한 앤비젼이라는 단어는 '~을 가능하게 하다'라는 의미의 접두사 'en'과 'vision' 두 음절의 결합이라고도 볼 수 있습니다. 표면적인 의미 그.. [머신비전]Color 카메라와 color를 활용한 검사 [카메라 기술 백서 #6]머신비전 Color 카메라와 color를 활용한 검사 이번 포스팅에서는 color에 대한 얘기를 할까 한다. 현재 대부분의 비전검사는 Mono 카메라를 이용하여 수행되고 있다. Mono 카메라는 빛이 가지고 있는 밝기 정보만을 감지하고 이 양을 출력하게 된다. 그러나 실제 빛은 밝기 정보뿐만 아니라 파장 정보도 같이 가지고 있으며 Mono 카메라는 이 중 파장의 정보를 획득하지 못한다. 그렇다고 빛의 파장 정보가 검사에서 중요하지 않아 대부분의 경우 Mono 카메라를 사용하는 것은 아니다. 일반적인 검사 장비에서 Mono 카메라를 이용하는 것은 가격적인 측면, 데이터 양과 검출력의 효율 측면에서 Mono 카메라가 유리하기 때문이다. 분명 동일한 자원(해상력, 비용, 속도)을 사용.. 해상도란 [광학 기술 백서 #11]해상도란 카메라를 통해서 사진을 찍을 때 렌즈나 카메라의 특성으로 인해 어쩔 수 없이 실제 영상과는 차이가 나게 됩니다. 그러므로 실제와 다른 이런 차이를 최소화하고 영상을 좀더 뚜렷하게 볼 수 있도록 하는 것이 좋은 사진이라고 할 수 있겠는데요. 이렇게 좋은 화질을 구현하기 위한 요소는 많은 것들이 있지만, 그중에서도 가장 중요한 것은 바로 Sharpness와 Contrast입니다. 이미지의 선명도(Sharpness)와 명도비(Contrast) 당연히 이미지가 선명하게 보이는 것이 좋은 사진의 첫째 조건입니다. 하지만 선명한 이미지를 얻기 위해서 더욱 중요하게 여겨야 할 것이 있습니다. 그것은 바로 흑과 백의 밝기 차이를 의미하는 명도비(Contrast)입니다. 명도비가 높을 .. 비구면 렌즈 [머신비전 광학 기술 백서 #10]비구면 렌즈 비구면 렌즈는 말 그대로 비구면(非球面), 즉 구면이 아니라는 뜻입니다. 영어로는 Aspherical Lens라고 하여 구형(spherical)이 아니라는 뜻을 그대로 내포하고 있습니다. 그러므로 비구면 렌즈는 일반 렌즈와 달리 일정한 곡률을 지니지 않고 렌즈의 위치에 따라 곡률이 바뀌는 렌즈를 의미합니다. 위의 그림을 보시면 비구면 렌즈의 특징을 좀 더 확실히 아실 수 있습니다. 이 사진은 표면 연마를 막 끝낸 비구면 렌즈입니다. 아직 최종 centering 과정을 거치지 않아서 렌즈가 마운트에 접착되어 있는 것을 확인하실 수 있을 겁니다. 이 사진에서 반사된 빛의 패턴이 일반 렌즈와 달리 끝부분이 살짝 휘어집니다. 이처럼 비구면 렌즈는 중앙 부분과 가장자.. f number란 무엇인가 [머신비전 광학 기술 백서 #9]f number란 무엇인가 렌즈는 빛을 모으는 역할을 하는 도구입니다. 이런 렌즈의 특성으로 인해 렌즈에 들어오는 빛의 양은 렌즈의 성능을 결정하는데 아주 중요한 요소가 됩니다. 들어오는 빛의 양이 많으면 어두운 조명에서도 밝은 이미지를 얻을 수 있고, 빛의 양이 적으면 밝은 조명에서도 어두운 이미지를 얻을 수 있습니다. 이러한 빛의 양을 일정한 수로 나타낸 것이 f/number라는 값입니다. f/number는 초점거리를 빛이 통과하는 직경으로 나눈 값(f/#=f’/D)으로서 렌즈의 종류에 상관없이 같은 값을 가지면 같은 양의 빛이 들어오게 됩니다. f/#는 f/숫자로 표현하며 그 값이 클 때에는 들어오는 빛의 양이 적다는 의미이고, 반대로 값이 작아지면 들어오는 빛의 양.. [머신비전]카메라 선택과 Dynamic range의 활용 [카메라 기술 백서 #5]머신비전 카메라 선택과 Dynamic range의 활용 Dynamic range라는 용어는 카메라의 Spec을 나타내는 용어 중 가장 오해가 많은 용어가 아닐까 생각된다. 일반적으로 Dynamic range라는 용어는 카메라 뿐만 아니라 음향, 디스플레이등 다른 분야에서도 사용되는 용어로 보통 “DR이 넓다”, “DR이 좁다”라는 말로 device의 성능을 평가하게 된다. 사실 이런 표현이 완전히 잘못된 것은 아니지만 우리는 조금 더 정확하게 용어를 사용할 필요가 있기에 이번 포스팅에서는 카메라의 Dynamic range의 의미와 이를 이용해 카메라를 선택하는 방법에 대해 알아보려 한다. 먼저 질문을 하나 해보자 “카메라의 Dynamic range가 좋으면 어떤 이득이 있을까요?.. 렌즈의 수차 #2, #3: 코마수차 & 비점수차 [머신비전 광학 기술 백서 #8] 렌즈의 수차: 코마 수차&비점 수차 오늘은 구면 수차에 이어서 자이델의 5수차 중 두 번째, 세 번째 단색 수차인 코마 수차와 비점 수차에 대해 설명하도록 하겠습니다. 1. 코마 수차 코마 수차는 비축(광축에서 벗어난 곳)의 한 점에서 진행해온 빛이 렌즈를 통과할 때 각 위치에 따라 적용되는 굴절률이 달라 한 점으로 초점이 맺히지 않고 아래 그림과 같이 혜성의 꼬리처럼 맺히는 수차입니다. 구면 수차는 렌즈의 곡률에 의해 광축 위에서 초점이 맺히는 위치가 달라지는 것이기 때문에 점이 원으로 나타나는 것인데 비해, 코마 수차는 점을 혜성의 꼬리 형태로 결상하기 때문에 Comet(혜성) 수차라고 부릅니다. 이 코마 수차는 구면 수차와 마찬가지로 조리개를 조임으로써 개선이 가능.. 렌즈의 수차 #1: 구면 수차 [머신비전 광학 기술 백서 #7] 렌즈의 수차: 구면 수차 광학계의 성능을 저해하는 요소에는 회절과 수차라는 두 가지 현상이 있습니다. 먼저 회절은 빛이 장애물을 만났을 때 장애물의 모서리에서 파동처럼 돌아서 진행하는 고유 특성이므로 피할 수 없는 물리적 현상입니다. 수차는 이와는 달리 설계성능과 실제 제작 후의 성능 차이를 말합니다. 조금 자세히 설명하면, 렌즈 설계시 물체점의 모든 점이 상면의 각 대응점에 한 점으로 결상되는 조건으로 설계를 하였으나, 제조 공차 즉 가공한 렌즈의 곡률, 렌즈 사이의 간격, 조리개 위치 등의 오차로 인해 한 점으로의 결상을 방해하는 현상이 수차입니다. 1. 회절 현상 빛은 입자성과 파동성을 동시에 띄고 있는 아주 특별한 “에너지의 이동”입니다. 회절이란 파동이 진행을 .. [머신비전]노이즈가 최소화 된 영상을 촬영하는 방법_Calibration [카메라 기술 백서 #4]머신비전에서 노이즈가 최소화 된 영상을 촬영하는 방법_Calibration 앞서 카메라에서 발생하는 노이즈에 대해 살펴 보았다. 노이즈는 그런 이유로 그렇게 발생한다는 것은 알겠는데 어떻게 노이즈를 제거하는 가에 대해서는 이번 포스팅에서 다루겠다. 이번 포스팅을 읽기에 앞서 먼저 지난 포스팅에서 설명한 노이즈 종류를 살펴보자.(아래 글 제목 클릭) [머신비전]영상 품질을 결정하는 '카메라 노이즈' 파헤치기 NOISE Dark White Fixed Pattern Noise Dark FPN Photo response non-uniformity Temporal Noise Dark random noise Photon shot noise 먼저 고정된 형태를 가지고 있는 노이즈인 Dark .. 렌즈 데이터 시트 읽는 방법 [광학 기술 백서 #6] 렌즈 데이터 시트 읽는 방법 렌즈를 선택할 때 혹은 구매 후 사용할 때 그 렌즈의 데이터 시트(사양 설명서)를 이용하면 여러 가지 정보를 얻을 수 있습니다. 언뜻 보면 매우 복잡하고도 조잡해 보이는 데이터 시트들 이지만, 하나하나 확인해 보면 생각보다 어렵지 않게 파악이 가능합니다. 오늘은 렌즈 제조사의 데이터 시트를 보면서, 어떤 정보를 찾을 수 있는지 보겠습니다. 예시 렌즈: Qioptiq(큐옵틱, (구)리노스)사의 Inspec x L 렌즈 (f/5.6, 105mm, 0.33x) 1. Working distance 및 경통 길이 찾기 이전 포스팅(2014/06/26 - [머신비전 기술 백서/광학] - 렌즈의 분류 방법)에서 설명한 것과 같이 산업용 단렌즈는 한 개의 배율을 가.. [머신비전]영상 품질을 결정하는 '카메라 노이즈' 파헤치기 [카메라 기술 백서 #3]비전 검사의 영상 품질을 결정하는 '카메라 노이즈' 파헤치기 비전 검사는 영상을 촬영하고 이를 분석하는 과정을 거친다. 영상을 촬영한다는 말은 Analog 형태의 Object를 촬영하여 Digital의 gray level 값들로 표현한다고도 할 수 있다. 이런 과정에서 영상의 품질을 결정하는 대표적인 2가지 요소를 꼽을 수 있다. 첫째는 렌즈의 해상력이며 두 번째는 카메라의 노이즈 이다. 렌즈의 해상력에 관해서는 다른 필진에게 맡겨두고 여기서는 카메라 측면만 살펴보겠다. 노이즈는 2가지 측면으로 설명할 수 있다. 첫 번째는 50DN의 출력을 기대하는 광량이 센서로 입사되었는데 50DN이 아닌 다른 출력 값이 지속적으로 나오는 경우이며 두 번째는 동일한 광량이 반복적으로 입사하였지.. 이전 1 2 3 4 다음
