Page 26 - VSDC_MayJun2017_eMag

应用与解决方案 Applications & Solutions

1 “完美”
镜头
0.8
0.6
MTF 高性能
0.4 镜头
0.2 低性能
镜头
0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
到中心的距离
图5：高性能镜头、低性能镜头与假定完美镜头的对比图。 高性能镜头在整个
图像上保持出色的对比度和清晰度。
传感器的颞暗噪 率相机独有的功能集，让用户能够快
声是其他 CMOS 速检测大型高精细度零部件。高帧率
图4：500 万像素相机的覆盖区域（黄框）和 2000 万像素相机的覆盖区域
（蓝框）对比。 传感器颞暗噪声 和高级触发选项为用户提供精确控制
有高动态范围的相机可以克服此问 的二分之一到四分之一，是 CCD 的 功能，确保在对平板显示器成像时与
题，无需进行多次曝光 HDR 处理。 四分之一到九分之一。 显示器的刷新周期保持同步。提升后
动态范围的测量单位为 dB。 的 10GigE 带宽接口甚至支持更高帧
量子效率 率。最新 CMOS 传感器出色的动态
颞暗噪声 量子效率（QE）用于衡量相机 范围省去了多次曝光 HDR 成像过程，
颞暗噪声的测量单位为 e-，是像 对特定波长的光的敏感度。传感器的 而且它们的高量子效率和低颞暗噪声，
素被传感器读取时的亮度测量方差。 量子效率越高，它将光转化为电信号 将确保通过短时曝光捕捉精细细节。
颞暗噪声可使像素变亮，即使像素未 的效率就越高。Sony 最新推出的 900
受到光子撞击。在阴影或亚光黑 IC 万像素、1200 万像素和 2000 万像素 镜头注意事项
的表面等黑暗区域，颞暗噪声会产生 传感器，具备出色的量子效率，能够 要想充分利用超高分辨率相机的
模糊图像，使得难以看到部件数量等 通过短时曝光捕捉高品质图像，从而 性能，需要使用高分辨率光学组件。
精细细节。 大大缩短检测时间。 高品质镜头可以在整个图像上（而不
降低颞暗噪声能够检测到低密度 仅仅是图像中央）提供出色的亮度、
信号，否则此类信号将隐藏在本底噪 高吞吐量检测 对比度和清晰度。虽然焦距相同的两
声下。Sony Pregius 和 Starvis CMOS FLIR Machine Vision 的超高分辨 个镜头可能看起来相差不多，但它们
的光学性能可能相差甚远。

MTF 图

为了帮助用户根据自己的相机
和应用选择合适的镜头，制造商往往
会在镜头规格中提供调制传递函数
（MTF）图。在 MTF 图中，纵轴表示
清晰度和对比度，横轴表示到图像中
心的距离。镜头性能越高，MTF 数
值越大，且在距离镜头中心较远的位
置，也有较大的 MTF 数值。
图6：使用高性能镜头拍摄的图像一角的裁剪细节（蓝色）与使用标准镜头拍摄的图像（紫色）的对比。
可以明显看到前者的对比度和清晰度更出色。越靠近图像四角和边缘，低性能镜头拍摄的图像就越模糊。

24 May/Jun 2017 视觉系统设计 Vision Systems Design China