Festfokussierung oder Autofokussierung?Wie wählen Sie die beste für Ihre Anwendung?

In eingebetteten Vision-Anwendungen bestimmt das Kameramodul die Bildqualität. Und die optischen Eigenschaften des Kameraobjektivs (Brennweite, Blende usw.) bestimmen die Tiefe, Schärfe usw. des vom Modul aufgenommenen Bildes. Besonders in Echtzeitanwendungsprozessen beeinflusst die Art des Objektivs die Gesamtleistung der Anwendung.

Es gibt zwei Arten von Fokusobjektiven in Kameras: Autofokusobjektive und Festbrennweitenobjektive. Festbrennweitenobjektive sind optimiert, um innerhalb von ½ bis 2 Zoll eines Objekts genau zu fokussieren, während Autofokusobjektive einen viel größeren Bereich an Fokussierungsfähigkeiten abdecken, der Entfernungen von ½ Zoll bis 100 Fuß und darüber hinaus umfasst. In diesem Artikel werden wir beide Objektivtypen und deren Auswahl betrachten.

Was ist ein Festbrennweitenobjektiv?

Ein Festbrennweitenobjektiv hat, wie der Name schon sagt, eine unveränderliche Brennweite, die vom Hersteller festgelegt wird. Die Brennweite eines Festbrennweitenobjektivs passt sich nicht an Veränderungen in der Szene oder Entfernung an, sodass jedes Foto, das mit einem Festbrennweitenobjektiv aufgenommen wird, auf eine bestimmte Brennweite fokussiert ist. Und Unschärfe- oder Fokusprobleme können auftreten, wenn man Bilder von Szenen macht, die näher oder weiter entfernt sind.

Die Einfachheit der Bedienung ist einer der Hauptvorteile von Kameramodulen, die Festbrennweitenobjektive verwenden. Es ist kein Fokussieren erforderlich, einfach zielen und auslösen. Festbrennweiten-Kameramodule sind in der Lage, scharfe Bilder zu liefern, wenn die Lichtverhältnisse konstant sind. Sie können jedoch etwas eingeschränkt sein, wenn es um dynamische Szenen oder sich ändernde Lichtverhältnisse geht. Daher werden sie im Allgemeinen für einfache Dummy-Kameras oder Anwendungen verwendet, bei denen der Abstand zum Objekt immer konstant ist, usw.

Was ist ein Autofokusobjektiv?

Im Gegensatz zu Festbrennweiten passt ein Autofokus (AF) Objektiv automatisch die Brennweite des Objektivs an, um das Objekt scharf zu fokussieren. Objektive mit einer AF-Funktion können die geeignete Fokussierdistanz für die Szene automatisch anpassen, ohne dass der Kameramann manuell eingreifen muss.

Autofokus-Objektive verwenden Algorithmen wie Kontrastdetektion, Phasendetektion oder eine Kombination aus beidem, um den richtigen Fokuspunkt zu bestimmen. Kameramodule, die mit Autofokus-Objektiven ausgestattet sind, können auch bei schlechten Lichtverhältnissen genau fokussieren.

Autofokus bietet ein hohes Maß an Genauigkeit für eingebettete Anwendungen. Ziele können schnell und präzise fokussiert werden, was klare Bilder in jeder Szene gewährleistet. Darüber hinaus bieten viele Autofokus-Kameras zusätzliche Fokussiermodi wie kontinuierlichen Autofokus, manuellen Fokus, der feine Anpassungen erfordert, und mehr. Diese Funktionen verbessern die Anwendbarkeit und die Genauigkeit erheblich.

Unterschiede zwischen Festbrennweiten und manuellen Fokussierobjektiven

Manuelle Fokusobjektive ermöglichen es dem Benutzer, den Fokussierungsprozess manuell durchzugehen und feine Anpassungen vorzunehmen. Festbrennweitenobjektive erlauben keine Fokusanpassungen. Nur in Bezug auf die Bildqualität bieten Festbrennweitenobjektive uns eine konsistente und wiederholbare Bildqualität. Im Gegensatz zu Autofokus-Objektiven erfordert der manuelle Fokus, dass wir die richtige Fokussierdistanz manuell einstellen und sie je nach Szene feinjustieren, um die beste Bildqualität zu liefern.

Was sollte ich bei der Auswahl eines Fokussierobjektivs beachten?

Bei der Auswahl eines Fokussierobjektivs sollten wir den spezifischen Einsatz der Szene berücksichtigen, um sicherzustellen, dass das Objektiv letztendlich die Anwendungsanforderungen erfüllt.

Abstand vom Objekt:Das erste, was man bei der Wahl eines Objektivs berücksichtigen sollte, ist der Abstand zwischen der Kamera und dem Ziel, der die Genauigkeit und Klarheit des aufgenommenen Bildes beeinflusst. Autofokus-Objektive sind für dynamische Abstandsänderungen von fast 10 Zentimetern bis unendlich geeignet. Festbrennweitenobjektive sind besser für feste Entfernungen geeignet und sorgen für konsistente Bilder, ohne dass Anpassungen erforderlich sind.

Beleuchtung:Auch die Lichtverhältnisse sind ein Faktor für die Bildqualität. Autofokus-Objektive schneiden bei schlechten Lichtverhältnissen deutlich besser ab, da das Kameramodul den Kontrast der Szene über den Sensor erkennen kann, um entsprechend anzupassen. Festbrennweitenobjektive liefern ebenfalls scharfe Bilder bei hellem Licht.

Schärfentiefe:Die Schärfentiefe (DoF) ist der Bereich des Bildbereichs von naher bis ferner Fokussierung. Kameramodule mit Autofokus-Objektiven haben typischerweise eine größere Schärfentiefe. Festbrennweitenobjektive liefern nur in einem bestimmten Bereich scharfe Bilder.

Geschwindigkeit:Geschwindigkeit ist auch ein wichtiger Faktor, der bei der Aufnahme von Bildern berücksichtigt werden muss. Daher ist eine Autofokus-Digitalkamera langsamer als eine Festbrennweitenkamera, da die Festbrennweite keine Fokusanpassungen erfordert. Wenn Sie schnelle Aufnahmen benötigen, ist eine Festbrennweitenkamera eine gute Wahl.

Kosten:Kameramodule, die Autofokus-Objektive verwenden, tendieren dazu, teurer zu sein aufgrund ihrer Komplexität und technischen Anforderungen. Wenn Sie nicht zu viel Qualität in Ihren Bildern benötigen und ein begrenztes Budget haben, ist eine Kamera mit Festbrennweitenobjektiv und fester Brennweite die bessere Wahl.

Flexibilität:Die Flexibilität des Kameraobjektivs ist ebenfalls einer der wichtigen Faktoren, die wir bei der Auswahl berücksichtigen. Festbrennweitenobjektive sind geeignet für gut beleuchtete, stabile Umgebungen. Autofokus-Objektive schneiden in schwach beleuchteten Szenen gut ab, benötigen vielleicht manchmal eine Feinabstimmung und können sich an verschiedene Umgebungen anpassen.

Schlussfolgerung

Durch die Analyse in diesem Artikel können wir sehen, dass sowohl die Verwendung von Festbrennweiten als auch von Autofokusobjektiven ihre Vorteile und Einschränkungen haben. Festbrennweiten werden wegen ihrer Einfachheit, niedrigen Kosten und hervorragenden Leistung bei guten Lichtverhältnissen bevorzugt. Autofokusobjektive bieten größere Flexibilität und Präzision und sind geeignet, um dynamische Objekte einzufangen oder bei schlechten Lichtverhältnissen zu arbeiten.

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