Cómo utilizar la profundidad de campo a su favor
Gaspar van Elmbt
La profundidad de campo es importante para obtener una imagen nítida del objeto que está inspeccionando. Con el uso adecuado de la profundidad de campo, puede asegurarse de que el objeto que inspecciona esté enfocado, mientras que el fondo y el primer plano no lo estén. De este modo, es más fácil para su software de visión reconocer su objeto.
La profundidad de campo es un factor importante que puede utilizar a su favor. Este artículo explicará qué es la profundidad de campo y cómo utilizarla.
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¿Qué es la profundidad de campo?
Técnicamente, la profundidad de campo es la distancia entre el objeto más cercano y el más lejano de la imagen que está enfocado durante la adquisición. En la imagen a continuación, la distancia de trabajo es de 250 mm. El objeto más cercano al objetivo está a 190 mm de distancia. El objeto más lejano está a 250 mm y, entre ambos, hay un objeto a 210 mm del objetivo.
Si la configuración de su cámara tiene una profundidad de campo reducida, por ejemplo 30 mm, sería posible enfocar el objeto más cercano y el segundo, pero la tarjeta más alejada quedaría desenfocada. Controlando la profundidad de campo, podría enfocar los tres elementos, o, por ejemplo, desenfocar específicamente dos de las tres tarjetas.
Controle la profundidad de campo con el diafragma
La apertura del iris tiene una gran influencia en el tamaño de la profundidad de campo. Si el iris está completamente abierto, por ejemplo, F1.4 o F2.0, la profundidad de campo es relativamente pequeña. En algunos casos (F1.4), la profundidad de campo puede ser de solo unos pocos milímetros. Todo lo que esté fuera de esta área estará desenfocado. Si el iris está casi cerrado, por ejemplo F16, la profundidad de campo es mayor y la mayor parte de la imagen estará nítida. Tenga en cuenta que al cerrar la apertura, la imagen se volverá más oscura. Para compensar esto, es necesario aumentar el tiempo de exposición, la ganancia o la iluminación.
Ejemplo F1.4
Como se mencionó anteriormente, una gran apertura (número F bajo) dará como resultado una profundidad de campo pequeña o reducida. Se requiere una pequeña profundidad de campo si tiene objetos en primer plano o en el fondo que desea desenfocar.
Ventajas F1.4
- Muy sensible a la luz (se requiere un tiempo de exposición corto y poca o ninguna ganancia digital)
- Desenfoque de objetos en primer plano o en el fondo (más fácil para el software de procesamiento de imágenes)
Contras F1.4 - Pequeña profundidad de campo (información importante puede no estar nítida) o el IMX304 tiene 4096x3000 píxeles.
La imagen de la derecha ilustra que la tarjeta a 250 mm está nítida, la tarjeta a 210 mm ya no está perfectamente enfocada y los detalles pueden no ser claros para su software de procesamiento de imágenes. La tarjeta a 190 mm está aún más borrosa e inutilizable.
Ejemplo F8
Como se mencionó anteriormente, una apertura pequeña (número F alto) dará como resultado una mayor profundidad de campo. Se requiere una gran profundidad de campo si su objeto tiene diferentes alturas que deben inspeccionarse. Además, también es necesaria si tiene varios objetos que pueden estar más cerca o más lejos de la cámara. Una mayor profundidad de campo permitirá que ambos objetos estén enfocados.
Ventajas F8
- Gran profundidad de campo (una zona más amplia estará nítida)
Contras F8 - Menos sensible a la luz (se requiere un tiempo de exposición más largo o mayor ganancia digital. Puede ser necesario añadir una fuente de luz adicional)
- Más difícil desenfocar objetos en primer plano del fondo
Como puede ver, las tarjetas a 250 mm y 210 mm están aceptablemente nítidas. La tarjeta a 190 mm sigue estando borrosa, pero no tanto como en el ejemplo de F1.4. La luz perdida se ha compensado con un tiempo de exposición más largo y ganancia digital. Un tiempo de exposición más largo puede provocar desenfoque por movimiento en objetos en movimiento. Un alto nivel de ganancia digital resultará en grano visible.
Consejos para trabajar con la profundidad de campo
- ¿La profundidad de campo es demasiado pequeña, pero cerrar la apertura no es una opción? Intente aumentar la distancia entre el objeto y la cámara. En este caso, los píxeles por milímetro disminuirán. Si esto se vuelve problemático, pruebe con un objetivo de mayor distancia focal.
- Cerrar más la apertura para obtener una mayor profundidad de campo dará como resultado imágenes más oscuras. Compense esta pérdida ampliando el tiempo de exposición, añadiendo ganancia digital o incorporando una fuente de luz adicional.
- Si su objeto no está completamente nítido, intente cerrar un poco la apertura. Un número F más alto dará como resultado una mayor profundidad de campo.
- Si es posible, procure mantener la apertura por debajo de F8. Si cierra más la apertura, también perderá calidad de imagen debido al poder de resolución óptico del objetivo (véase la imagen a continuación)
Ejemplo F16
En este ejemplo hemos utilizado F16. El diafragma estaba casi completamente cerrado. Todas las cartas están igualmente nítidas, pero la calidad total de la imagen no es tan buena como se desearía. Nota: Todas las imágenes han sido comprimidas para la web.
