Aktuální vydání

celé číslo

08

2020

Mozaika novinek a informací

Restart ekonomiky

celé číslo

Rychlá čtyřmegapixelová kamera Basler Aviator

Potřebujete získat velmi kvalitní obraz s nízkou úrovní šumu? Potřebujete velkou frek­venci snímkování při plném rozlišení? Potřebujete ekonomicky efektivní kameru? V tom případě potřebujete kameru Basler Aviator.
 

Základem každého vozu je pořádný motor

 
U kamer Basler Aviator je tímto motorem nejnovější generace čipů Kodak KAI-04050 s obrazovými body (pixely) o velikosti 5,5 μm vybavených mikročočkami. V kamerách Aviator dokázal výrobce z těchto čipů s vyni­kajícím dynamickým rozsahem 64 dB v pod­statě „vyždímat“ maximální výkon. Díky me­todě multi-tap je možné ze snímacího senzo­ru vyčítat snímky až čtyřikrát rychleji než při použití běžného způsobu vyčítání. Samozřej­mostí jsou bohaté možnosti nastavení zesíle­ní, délky expozice, rychlosti snímání, vyváže­ní bílé, gamakorekce atd. Specialitou kamer Basler Aviator je možnost eliminovat ztmave­ní okrajů vzniklé vlivem nedokonalosti optiky.
 

Jak zvýšit maximální frekvenci snímkování?

 
Kamera CCD obsahuje kromě světlocitlivé oblasti také A/D převodník, který digitalizuje signál z jednotlivých pixelů na binární číselnou hodnotu. V moderních čipech CCD jsou mili­ony pixelů, a tak vyčtení hodnot z celého čipu trvá poměrně dlouhou dobu (řádově jednotky až desítky milisekund, v závislosti na rozliše­ní). Tato doba je vedle délky expozice jedním z faktorů, které určují výslednou maximál­ní frekvenci snímkování. Jak tedy dosáhnout rychlejšího vyčítání snímků ze senzoru? Jed­ním z postupů, který používá i kamera Aviator, je překrývající se fáze expozice a vyčítání dat. Princip spočívá v tom, že náboj nashromáždě­ný v každém pixelu nečeká na vyčtení ve foto­citlivé buňce, ale po skončení expozice se ulo­ží do paměťové buňky, ze které se následně na­čítá do A/D převodníku. Během této doby je již možné spustit další expozici. Výsledná pe­rioda mezi snímky je tudíž kratší, než je sou­čet doby expozice a doby vyčtení dat z čipu.
 

Navýšení výkonu na 400 %

 
Dalším způsobem, který je u moderních čipů CCD také využíván, je rozdělení plochy samotného senzoru na několik částí, přičemž každá má svůj vlastní A/D převodník. Senzor KAI-04050 v kameře Basler Aviator umož­ňuje rozdělit čip na čtyři části, takže je mož­né data vyčítat až čtyřnásobnou rychlostí (tzv. 4-tap readout). Z důvodu nedokonalé výrobní technologie má však každý ze čtyř převodní­ků jiné parametry zesílení a šumu. U nekalib­rovaného obrazu z kamery pak lze v jednot­livých částech obrazu rozeznat jemné rozdíly v odstínech. Firma Basler proto vyvinula a pa­tentovala technologii přesného vyvážení roz­dílů v obrazech, kterou používá u všech svých kamer s technologií multi-tap. Avšak v mimo­řádných případech ani toto vyvážení nemusí stačit, a proto je možné v nastavení kamery Aviator zvolit vyčítání obrazu v režimu single-tap (je použit pouze jeden A/D převodník).
 

Kam s ní?

 
Kamery Aviator se díky nízké úrovni šumu uplatní např. při inspekci povrchu křemíko­vých waferů, při kontrole polovodičových součástek, v metrologii nebo v medicíně. Kamery se vyrábějí ve verzi pro rozhraní Camera Link nebo 1Gb/s Ethernet.
 
Více se o kamerách Basler Aviator zá­jemci dozvědí na stránkách www.prumyslo­ve-kamery.cz  
(ELCOM)
 
Obr. 1. Kamera Basler Aviator
 
Tab. 1. Přehled typů kamer Basler Aviator