Toepassingen met snel bewegende objecten hebben vaak een hoge framerate en een korte belichtingstijd nodig. Een korte belichtingstijd gaat gepaard met minder licht, wat betekent dat een lichtgevoelige lens en beeldsensor nodig zijn.
Hier volgt een overzicht van instellingen die u zullen helpen om de optimale instellingen te vinden voor uw hogesnelheidstoepassing. U kunt dit als richtlijn gebruiken.
Stel de juiste belichtingstijd in
De eerste instelling om te optimaliseren is de belichtingstijd. De maximale belichtingstijd is 1/framerate. Als u 200 fps wilt bereiken, is de maximale belichtingstijd 1/200= 5 ms.
Hoe lager de belichtingstijd, hoe donkerder het beeld. Daarom wilt u de belichtingstijd zo lang mogelijk maken om de helderheid te verhogen. Dit wordt echter beperkt door de berekende maximale belichtingstijd zoals hierboven getoond. Een andere belangrijke beperking waar u zich bewust van moet zijn, is de maximale belichtingstijd om bewegingsonscherpte te voorkomen. Dit wordt verder uitgelegd in dit artikel.
In sommige toepassingen is bewegingsonscherpte acceptabel, in deze gevallen is een langere belichtingstijd dan de berekende waarde mogelijk.
Gebruik gain om de helderheid van de afbeelding te verbeteren
Door de analoge Gain instelling te verhogen, neemt ook de helderheid van het beeld toe. Als de amplitude van het uitgangssignaal van de sensor constant blijft, maakt het verhogen van de Gain de responsecurve steiler. Het beeld wordt helderder hierdoor. Voor elke 6dB toename van de Gain-instelling zal de grijswaarde van het beeld verdubbelen. Als de camera bijvoorbeeld een versterking van 0 dB heeft, is de grijswaarde van het beeld 126. Als de Gain wordt verhoogd tot 6dB, zal de grijswaarde van het beeld toenemen tot 252.
Een verhoging van de Gain kan dus worden gebruikt om de helderheid van het beeld te verhogen.
Het verhogen van de analoge Gain zal de beeldruis versterken.
Gebruik digital shift om de helderheid verder te verhogen
Sommige van onze camera’s ondersteunen de digitale verschuivingsfunctie. Deze wordt vaak gebruikt om de helderheid van beelden te verbeteren. De verbetering vindt plaats door de helderheid van elke pixel afzonderlijk te verhogen door de binaire waarden naar links te ‘verschuiven’. Door de digitale verschuivingswaarde op n in te stellen, worden alle pixelwaarden logisch naar links verschoven met n.
Uiteindelijk vermenigvuldigt deze procedure elke pixelwaarde met 2n. Dit resulteert in een helderder beeld, maar ook in meer ruis. Als de resulterende pixelwaarde groter is dan de maximale waarde die mogelijk is voor het huidige pixelformaat, wordt deze ingesteld op maximale waarde.
Om de digitale verschuivingsfactor te configureren, verandert u de waarde van de parameter ‘DigitalShift’.
Niet elk model ondersteunt deze functie echter. Als uw model dit niet ondersteunt, kunt u de waarde van de Gain wijzigen om een vergelijkbaar effect te krijgen. Houd er rekening mee dat de digitale verschuiving ook de ruisniveaus zal verhogen.
Binning om de gevoeligheid van de beeldsensor te verhogen
Sommige camera’s hebben de optie om binning te gebruiken. Met binning combineert u de waarde van 4 pixels waardoor de camera 4 keer lichtgevoeliger is. De cameraresolutie wordt echter ook door 4 gedeeld.
Meer informatie kunt u vinden in dit
artikel over camera binning.
Een beeldsensor met een grotere pixelgrootte gebruiken
De pixelgrootte heeft een grote invloed op de lichtgevoeligheid van de camera. Grotere pixels vangen meer licht op dan kleinere. Het gebruik van een beeldsensor met een 6,9µ pixel in plaats van een 3,45µ pixel zal resulteren in vier keer meer licht (3,45*3,45=11,90µm², 6,9*6,9=47,61µm²). Bij het vergelijken van sensoren van verschillende fabrikanten of zelfs van dezelfde fabrikant maar verschillende generaties beeldsensoren, zal een grotere pixel niet altijd resulteren in een meer lichtgevoelige pixel. Hoe nieuwer de beeldsensor, hoe lichtgevoeliger de pixel is bij dezelfde pixelgroote.
Monochrome/kleur camera’s
Monochrome camera’s zijn tot drie keer lichtgevoeliger dan gekleurde camera’s. Dit komt doordat gekleurde camera’s een Bayer-filter gebruiken om een gekleurd beeld te genereren. Deze Bayer-filter blokkeert het grootste deel van het licht dat de sensorpixels bereikt. Hierdoor bereikt alleen het licht van de specifieke filterkleur de sensorpixel.
Bovendien genereren monochrome camera’s ook scherpere beelden, omdat er geen beeldbewerking plaatsvindt zoals bij gekleurde camera’s
Bron:
Bayer pattern on sensor profile - Bayer filter - Wikipedia
De beste lens met een laag f-getal kiezen
Lenzen hebben verschillende F-waarden die bepalen hoeveel licht ze doorlaten. De meeste lenzen hebben een handmatige iris, waarmee u de F-waarde van de lens kunt wijzigen. Voor de maximale hoeveelheid licht die doorgelaten wordt, kunt u het beste een lens kiezen met een lage F-waarde, zoals F1.4. Een F1.4 lens vangt twee keer zoveel licht op als een F2.0 lens. Een F1.4 lens vangt twee keer zoveel licht op als een F2.0 lens, maar vermindert de scherptediepte.
Meer licht voor een beter camerabeeld
Als uw camerabeeld nog steeds te donker is en verdere afstemming van bovenstaande instellingen niet mogelijk is, kan het toevoegen van extra licht de oplossing zijn.
Bij vragen over verlichting of hhet kiezen van het juiste licht, neem dan contact met ons op.
Wij vinden de optimale verlichting voor uw project.
