يلعب التنسيق بين العدسات الصناعية ومصادر الضوء دورًا حاسمًا في تطوير أنظمة الرؤية الآلية عالية الأداء. يتطلب تحقيق أداء تصويري مثالي محاذاة شاملة للمعايير البصرية والظروف البيئية وأهداف الكشف. فيما يلي بعض الاعتبارات الرئيسية للتنسيق الفعال:
1. موازنة فتحة العدسة وشدة مصدر الضوء
تؤثر فتحة العدسة (رقم F) بشكل كبير على كمية الضوء التي تدخل النظام.
فتحة عدسة صغيرة (رقم F مرتفع، مثل F/16) تقلل من امتصاص الضوء وتتطلب تعويضًا من خلال مصدر ضوء عالي الكثافة. ميزتها الرئيسية هي زيادة عمق المجال، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتضمن أجسامًا ذات اختلافات كبيرة في الارتفاع.
على العكس من ذلك، تسمح فتحة العدسة الكبيرة (رقم F منخفض، مثل F/2.8) بدخول المزيد من الضوء، مما يجعلها مثالية للبيئات منخفضة الإضاءة أو سيناريوهات الحركة عالية السرعة. ومع ذلك، نظرًا لعمق مجالها الضحل، من الضروري ضمان بقاء الهدف ضمن المستوى البؤري.
ثانيًا: التنسيق الأمثل بين فتحة العدسة ومصدر الضوء
عادةً ما تحقق العدسات أفضل دقة لها عند فتحات متوسطة (أصغر بمقدار نقطة أو نقطتين تقريبًا من الفتحة القصوى). في هذا الإعداد، يجب أن تكون شدة مصدر الضوء متناسبة بشكل مناسب للحفاظ على توازن مثالي بين نسبة الإشارة إلى الضوضاء والتحكم في الانحراف البصري.
ثالثًا. التآزر بين عمق المجال وتجانس مصدر الضوء
عند استخدام فتحة عدسة صغيرة، يُنصح بدمجها مع مصدر ضوء سطحي موحد للغاية (مثل مصدر ضوء انعكاسي منتشر). يساعد هذا المزيج على منع فرط أو نقص التعرض الموضعي، مما يضمن اتساق الصورة في الظروف التي تتطلب عمق مجال واسع.
عند استخدام فتحة عدسة كبيرة، يُمكن استخدام مصادر ضوء نقطية أو خطية لتعزيز تباين الحواف. مع ذلك، يلزم ضبط زاوية مصدر الضوء بعناية لتقليل تداخل الضوء الشارد.
رابعًا: مطابقة الدقة مع طول موجة مصدر الضوء
لمهام الكشف عالية الدقة، من الضروري اختيار مصدر ضوء يتوافق مع خصائص الاستجابة الطيفية للعدسة. على سبيل المثال، يُنصح باستخدام عدسات الضوء المرئي مع مصادر LED بيضاء، بينما تُستخدم عدسات الأشعة تحت الحمراء مع مصادر ليزر الأشعة تحت الحمراء.
بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يتجنب طول موجة مصدر الضوء المحدد نطاقات الامتصاص لطلاء العدسة لمنع فقدان الطاقة والانحراف اللوني.
خامسًا: استراتيجيات التعريض للمشاهد الديناميكية
في سيناريوهات الكشف عالية السرعة، غالبًا ما يكون الجمع بين فتحة عدسة كبيرة وأوقات تعريض قصيرة ضروريًا. في هذه الحالات، يُنصح باستخدام مصدر ضوء نبضي عالي التردد (مثل ضوء ستروب) للتخلص بفعالية من ضبابية الحركة.
بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب أوقات تعرض طويلة، يجب استخدام مصدر ضوء مستمر مستقر، ويجب النظر في تدابير مثل المرشحات المستقطبة لقمع تداخل الضوء المحيط وتحسين جودة الصورة.
وقت النشر: ٢١ أغسطس ٢٠٢٥