Quelle est la taille du capteur ?
La taille du capteur fait référence à la longueur diagonale de la zone de détection sur une caméra industrielle ou un capteur d'image qui reçoit des signaux lumineux, généralement exprimée en pouces. Cependant, le pouce ici ne correspond pas à la définition conventionnelle selon laquelle 1 pouce équivaut à 25,4 mm, mais à une norme historique, faisant à l'origine référence à la taille des premiers tubes d'appareil photo, soit environ 16 mm.
Représentation de la taille du capteur
La représentation de la taille du capteur suit une normalisation spécifique et peut ne pas être strictement basée sur le rapport 1 pouce = 16 mm. Les échelles courantes pour les capteurs rectangulaires incluent 1:2, 3:2 et 16:9. Pour obtenir la taille exacte du capteur, vous pouvez la calculer en multipliant la résolution par la taille en pixels. Voici quelques tailles de capteurs courantes :
1 pouce — Taille du capteur : 12,7 mm (L) × 9,6 mm (H), diagonale 16 mm
2/3 pouce — Taille du capteur : 8,8 mm (L) × 6,6 mm (H), diagonale 11 mm
1/2 pouce — Taille du capteur : 6,4 mm (L) × 4,8 mm (H), diagonale 8 mm
1/4 pouce — Taille du capteur : 3,2 mm (l) × 2,4 mm (h), diagonale 4 mm
Calcul de la taille du capteur
La taille du capteur peut être calculée à partir de la longueur du côté long et du côté court du capteur à l'aide du théorème de Pythagore. Les côtés long et court du capteur sont calculés à partir de la taille des pixels et de la résolution, comme suit :
Côté long du capteur (mm) = (Pixels du côté long du capteur × Taille du pixel (μm)) ÷ 1000
De même, le côté court peut être calculé, puis la taille de la diagonale peut être déterminée à l’aide des côtés long et court.
Importance de la taille du capteur
En vision artificielle, la caméra industrielle est un composant essentiel, le capteur d'image étant son élément central le plus critique. Et la taille du capteur affecte directement la qualité de l'image. En général, la qualité de l'image est proportionnelle à la taille des pixels. Cela signifie que pour des capteurs d'image de la même taille physique, une résolution plus élevée entraîne des tailles de pixels plus petites, ce qui conduit à une qualité d'image inférieure. Par exemple, les capteurs CMOS industriels 1/2,3' ont généralement une résolution de seulement 5 MP, tandis que les capteurs CMOS civils 1/2,3' peuvent avoir une résolution de 16 MP ou même plus. Par conséquent, la qualité d'image des caméras industrielles est souvent meilleure que celle des caméras civiles ; en même temps, si la caméra avec la même résolution a une plus grande surface de capteur, la surface de son pixel unitaire est également plus grande et la qualité de l'image est également meilleure. Pour la même caméra 5 MP, la qualité d'image du capteur 2/3' est meilleure que celle du capteur 1/2'.
Taille du capteur de l'objectif
Il s'agit de la taille maximale du capteur que l'objectif est conçu pour prendre en charge. Si la taille du capteur de l'appareil photo dépasse la taille prise en charge par l'objectif, des ombres ou des coins sombres apparaîtront sur l'image, ce qui signifie que les bords du capteur de l'appareil photo ne seront pas exposés à la lumière. Si la taille du capteur de l'objectif est trop grande, les performances de l'objectif peuvent être gâchées. Étant donné que l'objectif est circulaire, la taille du capteur de l'objectif est considérée comme le diamètre de l'objectif. La surface du capteur de l'objectif est calculée comme suit : π*（Taille du capteur） 2 ∕4, l'unité étant le mm 2 .
Adaptation de la taille du capteur des caméras et des objectifs industriels
Les appareils photo et les objectifs ont des tailles de capteur compatibles spécifiées, tout comme les dimensions du capteur d'image lui-même. Les objectifs industriels ont également une taille maximale prise en charge, appelée taille d'imagerie de l'objectif. En règle générale, la taille d'imagerie de l'objectif doit être égale ou supérieure à la taille du capteur de l'appareil photo. Si un objectif plus petit (par exemple, un objectif prenant en charge uniquement les capteurs 1/2") est utilisé avec un appareil photo à capteur plus grand (par exemple, une puce 2/3"), un effet tunnel se produira sur les bords du champ de vision, ce qui entraînera des bords noirs. Les zones noires ne peuvent de toute façon pas être imagées, quelle que soit la luminosité de la source lumineuse ou la taille de l'ouverture de l'objectif. La seule zone qui peut être imagée est une zone circulaire à l'intérieur, tout comme un tunnel.
Sélection de l'objectif et de la taille du capteur de l'appareil photo
Plus la taille du capteur de l'objectif est petite par rapport à celle de l'appareil photo, plus l'effet tunnel sera prononcé. La taille de puce maximale nominale prise en charge par certains fabricants d'objectifs peut en réalité prendre en charge un niveau de plus. Cependant, même si les bords du capteur plus grand peuvent toujours afficher une image, la qualité de l'image et le rapport central peuvent être considérablement réduits. Il n'est généralement pas recommandé de configurer de cette manière, à moins que le projet ne nécessite pas d'imagerie de haute qualité sur les bords et se concentre principalement sur le champ central. Dans de tels cas, tant que les bords s'affichent normalement et n'ont pas d'impact sur l'imagerie globale, l'utilisation d'un objectif de qualité inférieure peut être un choix rentable.