¿Cuál es el tamaño del sensor?
El tamaño del sensor se refiere a la longitud diagonal del área de detección de una cámara industrial o un sensor de imagen que recibe señales de luz, generalmente expresado en pulgadas. Sin embargo, la pulgada aquí no es la definición convencional de 1 pulgada equivale a 25,4 mm, sino un estándar histórico, que originalmente se refería al tamaño de los primeros tubos de las cámaras, aproximadamente 16 mm.
Representación del tamaño del sensor
La representación del tamaño del sensor sigue una estandarización específica y puede no basarse estrictamente en la relación 1 pulgada = 16 mm. Las escalas comunes para sensores rectangulares incluyen 1:2, 3:2 y 16:9. Para obtener el tamaño exacto del sensor, puede calcularlo multiplicando la resolución por el tamaño del píxel. A continuación, se muestran algunos tamaños de sensor comunes:
1 pulgada — Tamaño del sensor: 12,7 mm (ancho) × 9,6 mm (alto), diagonal 16 mm
2/3 pulgadas — Tamaño del sensor: 8,8 mm (ancho) × 6,6 mm (alto), diagonal 11 mm
1/2 pulgada — Tamaño del sensor: 6,4 mm (ancho) × 4,8 mm (alto), diagonal 8 mm
1/4 pulgada — Tamaño del sensor: 3,2 mm (ancho) × 2,4 mm (alto), diagonal 4 mm
Cálculo del tamaño del sensor
El tamaño del sensor se puede calcular a partir de la longitud del lado largo y del lado corto del sensor utilizando el teorema de Pitágoras. Y los lados largo y corto del sensor se calculan a partir del tamaño del píxel y la resolución, de la siguiente manera:
Lado largo del sensor (mm) = (píxeles del lado largo del sensor × tamaño de píxel (μm)) ÷ 1000
De manera similar, se puede calcular el lado corto y luego se puede determinar el tamaño de la diagonal utilizando los lados largo y corto.
Importancia del tamaño del sensor
En la visión artificial, la cámara industrial es un componente crítico, y el sensor de imagen es su elemento central más crítico. Y el tamaño del sensor afecta directamente a la calidad de la imagen. Generalmente, la calidad de la imagen es proporcional al tamaño del píxel. Esto significa que para sensores de imagen del mismo tamaño físico, una resolución más alta da como resultado tamaños de píxel más pequeños, lo que conduce a una calidad de imagen más baja. Por ejemplo, los sensores CMOS industriales de 1/2,3' suelen tener una resolución de solo 5 MP, mientras que los sensores CMOS civiles de 1/2,3' pueden tener una resolución de 16 MP o incluso más. Por lo tanto, la calidad de imagen de las cámaras industriales suele ser mejor que la de las cámaras civiles; al mismo tiempo, si la cámara con la misma resolución tiene un área de sensor más grande, el área de su píxel unitario también es mayor y la calidad de imagen también es mejor. Para la misma cámara de 5 MP, la calidad de imagen del sensor de 2/3' es mejor que la del sensor de 1/2'.
Tamaño del sensor de la lente
Se refiere al tamaño máximo del sensor que la lente está diseñada para soportar. Si el tamaño del sensor de la cámara excede el tamaño admitido por la lente, aparecerán sombras o esquinas oscuras en la imagen, lo que significa que los bordes del sensor de la cámara no estarán expuestos a la luz. Si el tamaño del sensor de la lente es demasiado grande, el rendimiento de la lente puede verse desperdiciado. Dado que la lente es circular, el tamaño del sensor de la lente se considera el diámetro de la lente. El área del sensor de la lente se calcula como: π*（Tamaño del sensor） 2 ∕4, la unidad es mm 2 .
Tamaño de sensor compatible con cámaras y lentes industriales
Tanto las cámaras como los objetivos tienen tamaños de sensor compatibles específicos, muy similares a las dimensiones del propio sensor de imagen. Los objetivos industriales también tienen un tamaño máximo admitido, denominado tamaño de imagen del objetivo. Normalmente, el tamaño de imagen del objetivo debe ser igual o mayor que el tamaño del sensor de la cámara. Si se utiliza un objetivo más pequeño (por ejemplo, uno que admita solo sensores de 1/2") con una cámara con un sensor más grande (por ejemplo, un chip de 2/3"), se producirá un efecto de túnel en los bordes del campo de visión, lo que dará como resultado bordes negros. Las áreas negras no se pueden fotografiar de todos modos, sin importar cuán brillante sea la fuente de luz o cuán grande sea la apertura del objetivo. La única área que se puede fotografiar es un área circular en el interior, como un túnel.
Selección del tamaño del lente y del sensor de la cámara
Cuanto menor sea el tamaño del sensor del objetivo en relación con el de la cámara, más pronunciado será el efecto túnel. El tamaño de chip máximo nominal admitido por los objetivos de algunos fabricantes puede admitir un nivel más grande. Sin embargo, aunque los bordes del sensor más grande aún pueden mostrar una imagen, la calidad de la imagen y la relación central pueden verse muy reducidas. Por lo general, no se recomienda realizar una configuración de este tipo, a menos que el proyecto no requiera imágenes de alta calidad en los bordes y se centre principalmente en el campo central. En tales casos, siempre que los bordes se muestren normalmente y no afecten a la imagen general, usar un objetivo de menor calidad puede ser una opción rentable.