Görüntü işleme sistemlerinde alan derinliği (Depth of Field – DOF), net ve kaliteli bir görüntü elde etmenin en kritik bileşenlerinden biridir. Bir kameranın görüş alanı, odaklama noktası ve kullanılan lens tipi, görüntü kalitesini ve üretim süreçlerindeki hassasiyeti doğrudan etkiler. Bu nedenle doğru kamera ve lens seçimi, üretim verimliliği ve kalite kontrol süreçlerinde büyük önem taşır.
Bu yazıda, görüş alanı, odaklama, alan derinliği ve artırılmış alan derinliğine sahip kameraların avantajlarını detaylı şekilde inceleyeceğiz.
Görüş Alanı Nedir?
Her kameranın belirli bir mesafeden sahip olduğu bir görüş alanı vardır. Görüş alanı, kameranın sensörüne düşen görüntü boyutunu belirler ve farklı lens tipleriyle değiştirilebilir. Kameranın odaklandığı obje ile arasındaki mesafe sabit tutulduğunda, görüş alanını değiştirmek için farklı lensler tercih edilir.
-
C-Mount lenslerde: 6.5mm, 16mm, 25mm, 50mm, 75mm gibi seçenekler ile görüş alanı ayarlanabilir.
-
Entegre lenslerde: Wide (geniş), Medium (orta) ve Narrow (dar) lensler kullanılarak farklı görüş açıları elde edilebilir.
Örneğin, aynı noktaya yerleştirilmiş farklı lens tipine sahip kameralar, konumları sabit kalsa bile birbirinden farklı görüş alanları sağlayacaktır. Bu durum, üretim hattında ihtiyaç duyulan görüntüleme hassasiyetine göre kamera seçimini kritik hale getirir.
Odaklama ve Netlik
Bir kamerada net bir görüntü elde edebilmek için odaklama yapılması gerekir. Kamera, belirli bir düzleme odaklandığında, bu düzlemdeki objeler net olarak görünür. Eğer kamera ile obje arasındaki mesafe sabit kalırsa görüntü netliğini korur. Ancak, objenin kameraya olan mesafesi değişkense netlik kayıpları ve bulanıklıklar meydana gelir.
Bu nedenle üretim süreçlerinde sabit mesafelerde çalışan objeler için standart kameralar yeterli olurken, mesafesi değişken objeler için daha gelişmiş lens ve kamera çözümleri tercih edilmelidir.
Alan Derinliği (Depth of Field – DOF) Nedir?
Alan derinliği, bir kameranın odaklandığı noktaya göre netlik sağlayabildiği mesafe aralığıdır. Obje bu aralık içinde kaldığı sürece net görünür ancak alan derinliğinin dışına çıktığında görüntü bulanıklaşır.
Her lensin belirli bir mesafeden sunduğu odak tolerans aralığı vardır. Bu tolerans aralığı lensin tipine, görüş açısına ve kamera–obje mesafesine göre değişir.
Örnekler:
-
Sensopart V20 Wide (geniş açılı) lens: 160 mm mesafeden 130.91 x 98.18 mm²’lik görüş alanı sağlar. Bu mesafede 97 mm alan derinliği sunar. Yani kameraya doğru 35 mm yaklaşmada ve 62 mm uzaklaşmada netlik bozulmaz.
-
Sensopart V20 Medium (orta açılı) lens: 311 mm mesafeden benzer görüş alanı sağlar ve 102 mm alan derinliği sunar.
-
Sensopart V20 Narrow (dar açılı) lens: 540 mm mesafeden benzer görüş alanına ulaşır ve 158 mm alan derinliği sağlar.
Bu örnekler, aynı kamerada farklı lens tercihleriyle nasıl farklı sonuçlar elde edilebileceğini gösterir.
Alan Derinliğini Artırmanın Yöntemleri
Alan derinliği yalnızca lens değiştirerek değil, kamera ile obje arasındaki mesafe değiştirilerek de artırılabilir. Örneğin, objeden uzaklaşıldığında alan derinliği 197 mm’ye çıkabilir.
Ancak burada dikkat edilmesi gereken kritik bir nokta vardır: çözünürlük. Objeden uzaklaşıldığında milimetre başına düşen piksel sayısı azalır. Örneğin:
-
540 mm mesafede milimetre başına 11.013 piksel düşerken,
-
600 mm mesafede bu değer 9.885 piksel’e iner.
Dolayısıyla alan derinliği artırılırken çözünürlük kaybı yaşanabileceği unutulmamalıdır.
Artırılmış Alan Derinliği (Enhanced DOF)
Bazı kameralar standart modellere kıyasla artırılmış alan derinliği (Enhanced DOF) sunar. Bu kameralar, odak tolerans aralığını genişleterek daha fazla esneklik sağlar.
Örneğin:
-
Normal bir medium lensli kamera 311 mm mesafede 102 mm alan derinliği sağlarken,
-
Artırılmış alan derinliğine sahip aynı kamera 223 mm alan derinliği sunar.
Bir başka örnekte:
-
Normal alan derinliğine sahip kameranın toleransı yaklaşık 114 mm iken,
-
Artırılmış alan derinliğine sahip modelde bu değer 257 mm’ye kadar çıkar.
Bu fark, özellikle objelerin kameraya olan mesafesinin sürekli değiştiği üretim hatlarında büyük avantaj sağlar.
Endüstriyel görüntüleme ve otomasyon sistemlerinde alan derinliği, doğru lens seçimi ve kamera konumlandırmasıyla doğrudan ilişkilidir.
-
Eğer objenin kameraya olan mesafesi sabit değilse, artırılmış alan derinliğine sahip kameralar tercih edilmelidir.
-
Bütçenin kısıtlı olduğu projelerde ise geniş açılı lens yerine dar açılı veya orta açılı lensler seçmek daha faydalı olacaktır.
-
Ayrıca çözünürlük ihtiyacı da göz önünde bulundurularak kamera–obje mesafesi doğru şekilde ayarlanmalıdır.
Doğru alan derinliği yönetimi, hem üretimde hata payını azaltır hem de kalite kontrol süreçlerinde güvenilirlik sağlar.
SensoPart kameralar ve alan derinliği hakkında daha fazla bilgi almak için uzmanlarımız ile iletişime geçebilirsiniz.