Comment configurer les caméras industrielles dans leurs meilleures conditions

Les caméras industrielles sont l'équivalent de l'objectif de l'œil humain. Sans l'objectif, l'œil humain ne peut voir aucun objet ; sans l'objectif, l'image produite par la caméra est une vaste étendue de blanc sans sortie d'image claire. Ceci est conforme aux principes de nos caméras domestiques et de nos caméras. Lorsque les muscles de l'œil humain ne peuvent pas étirer l'objectif à la position normale, ce qui est souvent appelé myopie, la scène devant vous devient floue. La coopération entre la caméra et l'objectif présente également un phénomène similaire. Lorsque l'image devient floue, vous pouvez ajuster le back focus de la caméra et modifier la distance entre la puce CCD et le plan de référence de l'objectif industriel (équivalent à ajuster la position de l'objectif de l'œil humain) pour rendre l'image floue nette.

On peut constater que le rôle des objectifs dans les systèmes de surveillance en circuit fermé est très important. Les concepteurs d'ingénierie et le personnel de construction doivent manipuler fréquemment les objectifs : les concepteurs doivent calculer la distance focale de l'objectif en fonction de la distance de l'objet et de la taille de l'image, et le personnel de construction effectue souvent des débogages sur site, dont une partie consiste à ajuster l'objectif à son état optimal.

Tous les objectifs de caméra sont filetés. Il existe deux normes industrielles pour l'installation des objectifs de caméra CCD, à savoir le montage C et le montage CS. Les filetages sont identiques, mais la distance entre l'objectif et la surface photosensible est différente.

Selon la taille de l'objectif de la caméra, l'objectif peut être divisé en spécifications telles que 1 pouce, 2/3 pouce, 1/2 pouce, 1/3 pouce, 1/4 pouce, 1/5 pouce, etc. Voici un tableau simple des spécifications de taille de puce :

Si la taille de l'objectif est supérieure à la taille de la surface cible CCD de la caméra, le champ de vision de l'image sera plus petit que le champ de vision de l'objectif, c'est-à-dire que le champ de vision de l'objectif ne sera pas bien utilisé ; si la taille de l'objectif est inférieure à la taille de la surface cible CCD de la caméra, l'"effet tunnel" se produira, c'est-à-dire que l'image aura un cadre noir circulaire, comme si elle était prise dans un tunnel. Les caméras de surveillance sont généralement plus petites, même moins de 1/3 pouce ; les caméras industrielles sont légèrement plus grandes, généralement de 1/2 pouce à 1 pouce ; le film traditionnel des appareils photo 135 est plus grand que la puce photosensible générale actuelle, 36 mm * 24 mm (1,4 pouce * 0,9 pouce), la longueur diagonale de l'écran est de 43 mm (1,7 pouce), c'est-à-dire qu'un appareil photo moyen format de 1,7 pouce, 120, a trois tailles de surface photosensible : 45*60 mm, 60*60 mm et 90*60 mm, ce qui signifie que le cadre est plus grand.

La fonction principale de l'ouverture est de contrôler la quantité de lumière provenant de l'objectif pour répondre à l'éclairage approprié requis pour l'imagerie. Plus l'ouverture est grande, plus l'éclairage de l'image cible est important, plus la force du signal de sortie de la caméra est grande, et plus le rapport signal/bruit est élevé.

On peut comprendre que plus l'ouverture nette est grande, plus la quantité de lumière qui la traverse est importante ; mais ce qui nous intéresse, c'est la quantité de lumière atteignant la puce, et plus la distance focale est longue, ce qui signifie que la puce est plus éloignée du centre de l'objectif, et la lumière correspondante est plus faible. Par conséquent, les paramètres de la taille d'ouverture standard doivent être liés à deux variables, l'ouverture et la distance focale.

Le coefficient d'ouverture, ou nombre F, est un paramètre utilisé pour caractériser la taille de l'ouverture. Il est égal au rapport de la distance focale f de l'objectif et de l'ouverture nette D. Le flux lumineux est inversement proportionnel au carré de la valeur F. Plus la valeur F est petite, plus le flux lumineux est grand. La règle de la valeur F est que la valeur suivante est exactement √2 fois celle de la valeur précédente. Par conséquent, lorsque l'ouverture est augmentée d'un diaphragme, la quantité de lumière est réduite de 2 fois.

Valeurs couramment utilisées :

• 1.4
• 2
• 2.8
• 4
• 5.6
• 8
• 11
• 16
• 22

En général, l'ouverture peut être ajustée, et il existe des diaphragmes manuels (iris manuel) et des diaphragmes automatiques (iris automatique).

L'objectif industriel à diaphragme manuel est l'objectif industriel le plus simple et convient à une utilisation dans des conditions d'éclairage relativement stables. Le diaphragme manuel est composé de plusieurs lamelles métalliques. Le flux lumineux est ajusté par une bague sur le diamètre extérieur de l'objectif. Tournez cette bague pour rendre l'ouverture plus petite ou plus grande. Dans les environnements avec de grandes variations des conditions d'éclairage ou lorsqu'il n'est pas utilisé pour surveiller une cible fixe, un objectif industriel à diaphragme automatique doit être utilisé. Par exemple, à l'extérieur ou dans des endroits où l'éclairage artificiel est fréquemment allumé et éteint, le mouvement de l'ouverture de l'objectif automatique est entraîné par un moteur, et le moteur est contrôlé par le signal vidéo de la caméra.

Il existe deux types d'objectifs industriels à diaphragme automatique :

• L'un consiste à transmettre un signal vidéo et une alimentation de la caméra à l'objectif pour contrôler l'ouverture sur l'objectif. L'objectif lui-même contient un circuit amplificateur pour convertir le signal d'amplitude vidéo de la caméra en contrôle du moteur d'ouverture, ce qui est appelé type de commande vidéo (VIDEO) ;

• L'autre type utilise la tension CC de la caméra pour contrôler directement l'ouverture, ce qui est appelé type de commande CC (DC). Ce type d'objectif ne contient qu'un moteur d'ouverture galvanométrique et nécessite un circuit amplificateur dans la caméra.

Pour divers types d'objectifs industriels à diaphragme automatique, il y a généralement deux boutons réglables. L'un est le réglage ALC (réglage de la mesure), qui a deux options : mesure de crête et mesure moyenne selon les conditions d'éclairage de la cible. Généralement, le niveau de mesure moyenne est utilisé ; l'autre est le réglage LEVEL (sensibilité), qui peut rendre l'image de sortie plus lumineuse ou plus sombre.