Sådan bruger du dybdeskarphed til din fordel
Dybdeskarphed er vigtig for at opnå et skarpt billede af et objekt, du inspicerer. Med korrekt anvendelse af dybdeskarphed kan du sikre, at det objekt, du inspicerer, er i fokus, mens baggrunden og forgrunden ikke er i fokus. På den måde er det lettere for din vision-software at genkende objektet.
Dybdeskarphed er en vigtig faktor, som du kan udnytte til din fordel. Denne artikel forklarer, hvad dybdeskarphed er, og hvordan du bruger den.
Hvad er dybdeskarphed?
Teknisk set er dybdeskarpheden afstanden mellem det nærmeste og fjerneste objekt i billedet, der er i fokus under optagelsen. På billedet nedenfor er arbejdsafstanden 250mm. Det objekt, der er tættest på objektivet, er 190 mm væk. Det fjerneste objekt er 250mm væk, og imellem dem er der et objekt 210mm væk fra objektivet.
Hvis din kameraopsætning har en lav dybdeskarphed, f.eks. 30mm, vil det være muligt at få det nærmeste og det andet objekt i fokus, men det fjerneste kort vil være ude af fokus. Ved at kontrollere dybdeskarpheden kan du få alle tre elementer i fokus eller f.eks. specifikt gøre to af de tre kort uskarpe.
Kontrollér dybdeskarpheden med blænden
Blænden på iris har stor indflydelse på, hvor stor dybdeskarpheden er. Hvis iris er helt åben, for eksempel F1.4 eller F2.0, er dybdeskarpheden relativt lille. I nogle tilfælde (F1.4) kan dybdeskarpheden kun være få millimeter. Alt uden for dette område vil være ude af fokus. Hvis iris næsten er lukket, for eksempel F16, er dybdeskarpheden større, og det meste af billedet vil være skarpt. Bemærk, at når du lukker blænden, bliver billedet mørkere. For at kompensere for dette skal du øge eksponeringstiden, gain eller belysningen.
Eksempel F1.4
Som tidligere nævnt vil en stor blændeåbning (lavt F-tal) resultere i en lille / lav dybdeskarphed. En lille dybdeskarphed er påkrævet, hvis du har objekter i forgrunden eller baggrunden, som du ønsker at sløre.
Fordele ved F1.4
- Meget lysfølsom (kort eksponeringstid og intet eller kun lidt digital gain påkrævet)
- Slører objektet i forgrunden eller baggrunden (lettere for billedbehandlingssoftware)
Ulemper ved F1.4 - Lille dybdeskarphed (vigtig information er muligvis ikke skarp), eller IMX304 har 4096x3000 pixels.
Billedet til højre illustrerer, at kortet ved 250 mm er skarpt, kortet ved 210 mm allerede ikke er perfekt i fokus, og at detaljer muligvis ikke er tydelige for din billedbehandlingssoftware. Kortet ved 190 mm er endnu mere sløret og ubrugeligt.
Eksempel F8
Som tidligere nævnt vil en lille blændeåbning (højt F-tal) resultere i en større dybdeskarphed. En stor dybdeskarphed er nødvendig, hvis dit objekt har forskellige højder, der skal inspiceres. Derudover er det også nødvendigt, hvis du har flere objekter, der kan være tættere på eller længere væk fra kameraet. En større dybdeskarphed vil gøre det muligt for begge objekter at være i fokus.
Fordele ved F8
- Stor dybdeskarphed (et større område vil være skarpt)
Ulemper ved F8 - Mindre lysfølsom (længere eksponeringstid eller mere digital gain påkrævet. Det kan være nødvendigt at tilføje en ekstra lyskilde)
- Svære at sløre objekter i forgrunden i forhold til baggrunden
Som du kan se, er kortene ved 250 mm og 210 mm acceptabelt skarpe. Kortet ved 190 mm er stadig sløret, men ikke så sløret som i F1.4-eksemplet. Det tabte lys er blevet kompenseret med en længere eksponeringstid og digital gain. En længere eksponeringstid kan resultere i bevægelsessløring for bevægelige objekter. En stor mængde digital gain vil resultere i synligt korn.
Tips til arbejde med dybdeskarphed
- Er dybdeskarpheden for lille, men er det ikke en mulighed at lukke blænden? Prøv at øge afstanden mellem objektet og kameraet. I dette tilfælde vil antallet af pixels pr. millimeter falde. Hvis dette bliver problematisk, kan du prøve et objektiv med en længere brændvidde.
- Yderligere lukning af blænden for at opnå en større dybdeskarphed vil resultere i mørkere billeder. Kompenser for dette tab ved at øge eksponeringstiden, tilføje digital gain eller tilføje en ekstra lyskilde.
- Hvis dit objekt ikke er helt skarpt, kan du prøve at lukke blænden lidt. Det højere F-tal vil resultere i en større dybdeskarphed.
- Hvis det er muligt, skal du forsøge at holde blænden under F8. Hvis du lukker blænden mere, vil du også miste billedkvalitet på grund af objektivets optiske opløsningsevne (se billedet nedenfor)
Eksempel F16
I dette eksempel har vi brugt F16. Blænden var næsten helt lukket. Alle kort er jævnt skarpe, men den samlede billedkvalitet er ikke så god, som du ville foretrække. Bemærk: Alle billederne er blevet komprimeret til web.
