Görüntü işlemede optik, elde edilen görüntülerin kalitesini, doğruluğunu ve analiz verimliliğini doğrudan etkileyen en önemli unsurlardan biridir. Doğru lens seçimi, odak uzaklığı, diyafram açıklığı ve optik bozulmalar gibi faktörler; endüstriyel uygulamalardan makine görüşüne kadar birçok alanda kritik rol oynar. Bu yazıda, görüntü işleme sistemlerinde kullanılan optik bileşenleri kapsamlı bir şekilde inceliyoruz.
Lens Nedir?
Görüntüleme sistemlerinin en temel bileşenlerinden biri olan lens (mercek), ışık ışınlarının yönünü değiştirerek odaklanmasını sağlar. Genellikle camdan üretilen bu optik araçlar, ışığı kırarak algılayıcıya net bir görüntü iletilmesini mümkün kılar.
Net Alan (Kaplama Alanı)
Lensler, dairesel bir görüntü oluşturur ve bu görüntünün en net kısmı merkezidir. Bu daire içerisindeki en net alanın çapı “kaplama alanı” olarak tanımlanır. Ancak görüntü algılayıcılar genellikle dikdörtgen şeklindedir; bu nedenle elde edilen sonuçlar da dikdörtgen biçimindedir.
Odak Uzaklığı ve Lens Türleri
Lensin son merceği ile görüntü algılayıcısı arasındaki mesafe, “odak uzaklığı” olarak tanımlanır ve milimetre cinsinden ölçülür. Odak uzaklığına göre lensler şu şekilde sınıflandırılır:
-
Balık Gözü Objektifler: 6-10mm, 180° görüş açısı
-
Ultra Geniş Açı: 10-24mm
-
Geniş Açı: 24-40mm
-
Standart: 40-50mm
-
Tele Objektif: 50mm üzeri
-
Süper Tele: 200mm üzeri
Manuel Odak Ayarı Nasıl Yapılır?
Görüntüde optimum netlik elde etmek için manuel odak ayarı yapılmalıdır. Bu işlemde odak halkası, diyafram açıklığı ve ışık kontrolü birlikte değerlendirilmelidir. Alan derinliğini ölçmek ve doğru odaklama yapmak için diyafram maksimum açıklığa getirilerek netlik sağlanır, ardından ışık şiddeti ve shutter hızı dengeye getirilir.
Lens Formatı ve Görüntü Daire Çapları
Lenslerin üzerindeki 1/2″, 2/3″ gibi ifadeler, görüntü daire çaplarını belirtir. Örneğin 1/2″ lens, 1/3″ sensörle kullanılabilir ancak görüntünün kenarlarında vinyet oluşabilir.
Diyaframın Görüntü Üzerindeki Etkisi
Diyafram açıklığı, görüntünün parlaklığını ve alan derinliğini doğrudan etkiler. Geniş açıklıklar (düşük f değeri), sığ alan derinliği oluştururken; dar açıklıklar (yüksek f değeri) daha geniş alanların net olmasını sağlar.
Optik Bozulma Türleri
Lenslerin yapısal özellikleri nedeniyle çeşitli optik bozulmalar oluşabilir:
-
Barrel distorsiyonu (fıçı bozulması)
-
Pincushion distorsiyonu (yastık bozulması)
-
Gidon bıyığı distorsiyonu
-
Rolling shutter distorsiyonu
-
Moire distorsiyonu
Özellikle barrel distorsiyonu, görüntü merkezinden kenarlara doğru düz çizgilerin dışa bükülmesiyle kendini gösterir. Bu bozulma, odak uzaklığı düşük lenslerde daha belirgin hale gelir.
Bozulma Örnekleri
6.5 mm odak uzunluğundaki lens ile yapılan ölçümde, kağıt üzerindeki üst ve alt genişlik farkı yaklaşık 2,268 mm olarak ölçülmüştür. Bu fark, barrel distorsiyonun etkisidir.
Aynı deney, 75 mm odak uzunluğuna sahip lensle tekrarlandığında fark yalnızca 0,232 mm olmuştur. Bu, uzun odaklı lenslerin daha doğru ölçüm sağladığını gösterir.
Görüntü işlemede doğru optik seçimleri, elde edilen verilerin doğruluğunu ve analiz kalitesini doğrudan etkiler. Lensin odak uzaklığı, diyafram açıklığı ve optik bozulma oranları gibi unsurlar göz önünde bulundurularak uygulamaya en uygun lensin tercih edilmesi kritik öneme sahiptir. Görüntü işlemede doğru optik seçimi için uzmanlarımız ile iletişime geçebilirsiniz.