Rechner für Bildverarbeitungsparameter

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Horizontale Länge (mm):

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Diagonale Bildfeld (mm):

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Benötigte Brennweite (mm): --

Horizontaler Bildwinkel (°): --

Vertikaler Bildwinkel (°): --

Bildwinkel Diagonale (°): --

Auflösung im Objektraum (µm): --

Vergrößerung (PMAG): --

$$ F = \frac{\text{Horizontale Sensorgröße}}{2 \tan{ \left( \frac{\text{AFOV}}{2} \right) }} $$

$$ \text{AFOV} = 2 \tan^{-1}{\left( \frac{\text{FOV}}{2 \, \text{WD}} \right)} $$

$$ \text{PMAG} = \frac{\text{Horizontale Sensorgröße}}{\text{FOV}} $$

$$ \text{Auflösung} = \frac{\text{Pixelgröße}}{\text{PMAG}} $$

AFOV	Bildwinkel in Grad
FOV	Bildfeld
F	Erforderliche Brennweite

WD	Arbeitsabstand in mm
PMAG	Vergrößerung

Bitte beachten Sie: Dies ist eine theoretische Annäherung, da paraxiale Annahmen verwendet, Hauptebenen ignoriert und Verzeichnungen nicht berücksichtigt werden. Diese theoretische Annäherung wird ungenau, sobald die Brennweite kleiner als die Sensorgröße ist.

Beschreibung

Bestimmen Sie die erforderliche Brennweite, den Bildwinkel, die Auflösung im Objektraum und die Vergrößerung für eine bestimmte Bildgebungsanwendung anhand der Sensorgröße, der Pixelgröße, des Arbeitsabstands und des Bildfelds in mm. Die Berechnung dieser Werte hilft Ihnen bei der Auswahl des besten Objektivs für Ihre Anwendung.

Weiterführende Informationen und Produkte

Anwendungshinweis

Grundlagen der Bildverarbeitung

Objektive

Kameras

Weitere Referenzen

Sensorformat: Das Dropdown-Menü für das Sensorformat ermöglicht eine schnelle Auswahl aus den gängigen Kamerasensorformaten. Das Sensorformat ist ein grundlegender Parameter eines Abbildungssystems und kann in den technischen Daten jeder Kamera auf der Webseite von Edmund Optics nachgelesen werden. Wenn Sie alle anderen Parameter konstant halten, während Sie das Format des Kamerasensors vergrößern oder verkleinern, erhöht bzw. verringert sich Ihr Bildfeld. Es ist wichtig zu bedenken, dass nicht jedes Objektiv für alle Sensorgrößen geeignet ist. Das maximale Sensorformat ist meist in den technischen Daten eines Objektivs angegeben und sollte bei der Auswahl eines Objektivs und einer Kamera berücksichtigt werden.

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Sensorgröße: Die physischen Abmessungen der aktiven Fläche des Sensors. Dieses Feld wird automatisch auf der Grundlage des im Dropdown-Menü ausgewählten Sensorformats aktualisiert, kann jedoch auf Basis der genauen Sensorabmessungen in Ihrer Kamera weiter angepasst werden.

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Pixelgröße: Die Pixelgröße an sich hat keinen Einfluss auf das Bildfeld der Kamera, aber sie hat einen großen Einfluss darauf, wie das Bild letztendlich aussehen wird. Die Größe der einzelnen Pixel auf einem Kamerasensor bestimmt zusammen mit der Qualität des Objektivs und der Vergrößerung das kleinste Detail, das im Bild zu sehen ist. Die Pixelgröße sollte in den technischen Daten der Kamera angegeben sein und liegt normalerweise zwischen 2 und 10 µm pro Pixel. Wenn Sie diesen Wert in den Rechner eingeben, erhalten Sie eine Objektraumauflösung, die auf der Pixelgröße und der berechneten Vergrößerung (PMAG) basiert.

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Arbeitsabstand (WD): Der physische Abstand zwischen der Vorderseite des Objektivs und dem abzubildenden Objekt. Die Brennweite des Objektivs und die Größe des Sensors ergeben einen konstanten Bildwinkel, zusammen mit dem Arbeitsabstand ergibt sich das tatsächliche Bildfeld. Abbildungsobjektive mit fester Brennweite haben einen Arbeitsabstandsbereich, für den sie spezifiziert sind. Oft haben Abbildungsobjektive einen minimalen Arbeitsabstand (manchmal auch als minimale Objektweite bezeichnet) und können auf diese Entfernung oder eine beliebige größere Entfernung fokussieren. Bei Objektiven mit fester Brennweite kann der Mindestarbeitsabstand durch Zwischenringe verringert werden, was jedoch zu Lasten der Lichtstärke und der Auflösung geht. Da die meisten Objektive eine feste Brennweite haben und das Bildfeld oft eine feststehende Vorgabe ist, kann ein flexibler Arbeitsabstand von Vorteil beim Systemaufbau sein.

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Bildfeld (FOV): Der sichtbare Bereich des betrachteten Objekts. Dies ist der Teil des Objekts, der den Kamerasensor ausfüllt. Im Rechner muss nur das horizontale Bildfeld eingegeben werden, da die Vertikale und die Diagonale automatisch auf der Grundlage des Seitenverhältnisses der zuvor eingegebenen Sensorgröße berechnet werden.

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Erforderliche Brennweite: Dies ist die Brennweite, die erforderlich ist, um das vom Benutzer eingegebene Bildfeld im angegebenen Arbeitsabstand aufzunehmen. Der Rechner ist in erster Linie für Objektive mit Festbrennweite gedacht. Ein Objektiv mit Festbrennweite ist ein Objektiv mit einem festen Bildwinkel. Durch eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Arbeitsabstands ändert sich zwar das physische Bildfeld, aber der Bildwinkel bleibt immer gleich (wenn die Sensorgröße konstant bleibt). Wenn die berechnete Brennweite viel länger ist als die Brennweite der verfügbaren Objektive, sollten Sie ein Objektiv mit fester Vergrößerung oder ein Zoomobjektiv in Betracht ziehen. Diese Objektive erreichen oft höhere Vergrößerungen als Objektive mit Festbrennweite, haben aber einen festen Arbeitsabstand und eine größere Länge.

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Bildwinkel (H/V/D (°)): Der erforderliche volle Bildwinkel wird berechnet und in Grad angezeigt. Bildgebende Objektive mit derselben Brennweite haben manchmal leicht abweichende Bildwinkelspezifikationen. Prüfen Sie daher, ob das gewählte Objektiv das von Ihnen benötigte Bildfeld erfassen kann.

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Auflösung im Objektraum (µm): Die minimale Detailgröße, die vom Bildgebungssystem erkannt werden kann, wird anhand der Pixelgröße und der Vergrößerung berechnet und hier in Mikrometer angegeben. Dabei wird davon ausgegangen, dass zwei Pixel für die Erkennung des Details erforderlich sind und dass das gewählte Objektiv der Sensorauflösung im Bildraum entspricht oder diese übertrifft. Dieser Abschnitt sollte nur als Referenz und nicht als Garantie für die Leistung verwendet werden. Bitte wenden Sie sich an unsere Ingenieurinnen und Ingenieure, wenn Sie weitere Fragen haben.

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Vergrößerung: Hier wird die Vergrößerung angezeigt, die das Verhältnis zwischen der Sensorgröße und dem physischen Bildfeld darstellt. Manchmal auch als optische Vergrößerung bezeichnet, die sich von anderen gebräuchlichen Vergrößerungen wie der visuellen Vergrößerung (oft für Lupen und Vergrößerungsgläser angegeben) und der Systemvergrößerung (die die Größe des Bildschirms oder Monitors berücksichtigt und in der Regel viel größer ist) unterscheidet.

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