Einführung
Wenn Sie die Spezifikationen eines Kameramoduls lesen, sehen Sie häufig etwas wie „f=2.8mm“ oder „f=4.0mm“. Das ist die Brennweite. Vereinfacht ausgedrückt entscheidet die Brennweite darüber, wie „vergrößert“ oder „verkleinert“ das Sichtfeld Ihrer Kamera ist. Es beeinflusst, wie viel von einer Szene Sie sehen und wie große Objekte erscheinen. Die Wahl der richtigen Brennweite ist für jede Anwendung von entscheidender Bedeutung-von aRaspberry Pi Kameramodulfür ein Hobbyprojekt an einen ProfiAI-Kameramodulfür eine intelligente Inspektion. Bei Sincere stellen wir seit über 30 Jahren Kameramodule her und die Brennweite ist einer der Schlüsselparameter, die wir unseren Kunden bei der Optimierung unterstützen. In diesem Artikel wird erklärt, was die Brennweite ist und wie man die richtige auswählt.
Was ist die Brennweite?
Die Brennweite ist der Abstand von der optischen Mitte des Objektivs zum Bildsensor, wenn das Motiv scharfgestellt ist. Sie wird in Millimetern (mm) gemessen. Eine kürzere Brennweite (z. B. 2,8 mm) ermöglicht eine breitere Sicht. -Sie sehen mehr von der Szene, aber Objekte erscheinen kleiner. Eine längere Brennweite (z. B. 8 mm) sorgt für eine engere Sicht. -Sie sehen weniger, aber Objekte erscheinen größer.
Stellen Sie es sich wie eine Röhre vor: Mit einer kurzen Röhre können Sie einen weiten Bereich überblicken. Eine lange Röhre zoomt auf etwas in der Ferne.
Wie sich die Brennweite auf das Bild auswirkt
| Brennweite | Sichtfeld | Objektgröße | Typische Verwendung |
|---|---|---|---|
| Kurz (2,5–3,5 mm) | Breit (70 Grad –120 Grad) | Kleiner | Sicherheit, Endoskopie, Automotive |
| Mittel (4–6 mm) | Standard (50 Grad –70 Grad) | Natürlich | Webcams, Hauptuntersuchung |
| Lang (8–16 mm) | Schmal (20 Grad –50 Grad) | Größer | Fernüberwachung |
Brennweite in Kameramodulen
In den meistenCMOS-ModulkameraBei den Modulen ist die Brennweite fest (das Objektiv kann nicht gewechselt werden). Dadurch bleibt das Modul klein, günstig und zuverlässig. Beispiele hierfür sindUSB-Endoskop-KameramodulUndRaspberry Pi Kameramodul. Einige Module verfügen über Vario- oder Autofokus-Objektive, diese sind jedoch größer und teurer.
Warum die Brennweite wichtig ist
1. Sichtfeld (FOV)
Das Sichtfeld gibt an, wie viel von der Szene die Kamera erfassen kann. Mit einem weiten FOV (kurze Brennweite) können Sie mehr sehen, ohne die Kamera zu bewegen. Zum Beispiel einUSB-Endoskop-KameramodulFür die Inspektion eines Rohrs ist ein weites Sichtfeld erforderlich, um die gesamte Rohrwand sehen zu können. Ein schmales FOV (lange Brennweite) eignet sich besser zum Lesen eines entfernten Barcodes.
2. Objektdetail
Eine längere Brennweite vergrößert entfernte Objekte und sorgt so für mehr Details. Aber es verringert das Sichtfeld. Es gibt einen Kompromiss: weite Ansicht versus hohe Detailgenauigkeit.
3. Schärfentiefe
Objektive mit kurzer Brennweite haben im Allgemeinen eine größere Schärfentiefe, was bedeutet, dass ein größerer Teil der Szene scharf bleibt (gut für die Endoskopie). Lange Brennweiten haben eine geringere Schärfentiefe, was dazu beitragen kann, den Hintergrund unscharf zu machen.
Brennweite nach Anwendung
| Anwendung | Empfohlene Brennweite | Grund |
|---|---|---|
| Medizinische Endoskopie | 2,5–3,5 mm | Weite Sicht, große Schärfentiefe |
| Rohrinspektion | 2,8–4,0 mm | Siehe Innenrohre |
| Sicherheit (Zimmer) | 2,8–4,0 mm | Große Fläche abdecken |
| Sicherheit (Kennzeichen) | 6–12 mm | Detail aus der Ferne |
| Webcam | 3,5–4,5 mm | Natürliche Perspektive |
| KI-Kameramodul | 3,0–6,0 mm | Ausgewogenheit von Sichtfeld und Details |
| Raspberry Pi-Projekte | 3,0–4,0 mm | Vielseitig für den allgemeinen Gebrauch |
Wählen Sie die Brennweite für Ihr Projekt
Für einenUSB-Endoskop-Kameramodul:
Großer Hohlraum oder Rohr → kurze Brennweite (2,5–3,5 mm) für großes Sichtfeld.
Sie müssen auf kleine Defekte zoomen → längere Brennweite (4–6 mm), aber Sie müssen näher herangehen oder eine engere Ansicht akzeptieren.
Für einenRaspberry Pi Kameramodul:
Die meisten Standard-Pi-Kameras haben eine feste Brennweite von etwa 3,0–4,0 mm. Dies funktioniert für die allgemeine Fotografie und einfache maschinelle Bildverarbeitung. Für spezielle Aufgaben (z. B. das Lesen von QR-Codes aus einem festen Abstand) benötigen Sie möglicherweise ein anderes Objektiv. -Einige Pi-Module unterstützen M12-Anschlüsse.
Für einAI-Kameramodul:
Die KI-Objekterkennung muss häufig die gesamte Szene (für den Kontext) sehen und gleichzeitig genügend Details erfassen, um Objekte zu klassifizieren. Typisch ist eine Brennweite von 3–6 mm. Testen Sie mit Ihrem erwarteten Arbeitsabstand.
Wie die Brennweite mit der Sensorgröße zusammenwirkt
Die gleiche Brennweite ergibt bei unterschiedlichen Sensorgrößen ein unterschiedliches Sichtfeld. Ein 3,6-mm-Objektiv auf einem kleinen Sensor (1/3 Zoll) bietet eine engere Sicht als auf einem größeren Sensor (1/2 Zoll). Überprüfen Sie immer die Sensorgröße. Viele Hersteller geben das horizontale Sichtfeld direkt an, was den Vergleich erleichtert.
Feste vs. einstellbare Brennweite
- Behoben:Einfach, günstig, robust. Wird in den meisten Fällen verwendetUSB-Endoskop-KameramodulUndRaspberry Pi KameramodulEntwürfe.
- Gleitsicht:Sie können die Brennweite (und damit das Sichtfeld) manuell anpassen. Kommt häufig bei Überwachungskameras vor.
- Autofokus:Passt die Fokusentfernung an, nicht die Brennweite. Einige Module verfügen auch über Zoom.
Kameramodule von Sincere
Bei Sincere bieten wir Kameramodule mit einer großen Auswahl an Brennweiten an:
- Bestes Kameramodul:Wir helfen Ihnen bei der Auswahl der optimalen Brennweite.
- BrennweiteOptionen: Von 1,8 mm (Ultraweitwinkel) bis 16 mm (Teleobjektiv) und benutzerdefiniert.
- Ai-Kameramodul:Auf die KI-Verarbeitung abgestimmte Objektive (z. B. 3–6 mm zur Objekterkennung).
- CMOS-Modulkamera:Präzise gepaarte Linsen für scharfe Bilder.
- USB-Endoskop-Kameramodul:Weitwinkelobjektive (2,5–3,5 mm) zur Inspektion.
- Raspberry Pi-Kameramodul:Module mit festem Fokus und M12-Montage für den Heimwerker- und professionellen Einsatz.
Unsere Fertigung umfasst Active Alignment (AA) für eine perfekte Ausrichtung des Linsensensors.
So wählen Sie die richtige Brennweite
- Kennen Sie Ihren Arbeitsabstand:Wie weit ist die Kamera vom Motiv entfernt?
- Definieren Sie den Zielbereich:Wie breit und hoch muss die Szene sein?
- Verwenden Sie einen Online-FOV-Rechnermit Ihrer Sensorgröße und Brennweite.
- Testen Sie mit einem Beispielmodulwenn möglich-Nichts geht über Tests in der Praxis.
Zusammenfassung
Die Brennweite ist der Abstand vom Objektiv zum Sensor. Kurze Brennweiten (2,5–4 mm) ermöglichen weite Ansichten, ideal für Endoskope und Sicherheit. Lange Brennweiten (6–12 mm) verengen die Sicht, vergrößern aber entfernte Objekte, was sich gut für Teleaufnahmen eignet.
Die Wahl der richtigen Brennweite ist der Schlüssel zum Erreichen des Zielsbestes Kameramodulfür Ihr Projekt. Ob Sie ein benötigenUSB-Endoskop-Kameramodul, a Raspberry Pi Kameramodul, oder einAI-KameramodulWenn Sie die Brennweite kennen, können Sie die richtige Wahl treffen.
Bei Sincere produzieren wirCMOS-ModulkameraLösungen mit optimierten Brennweiten. Kontaktieren Sie uns, um Ihre Anforderungen zu besprechen.
