産業用UVCカメラのすすめ 産業用UVCカメラのすすめ

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露光時間とゲインのメリットデメリット

産業用UVCカメラは、露光時間とゲインを調整することができます。それぞれ明るさを調整するカメラパラメータですが、メリットとデメリットがあります。

露光時間とは

イメージセンサに何秒間光を当て続けるかの時間です。露光時間を長くしすぎるとブラーと呼ばわれる現象が発生します。

ブラー

またカメラが露光している最中はカメラからフレームを出力することはできないので、露光時間を長くしすぎると、フレームレートが遅くなります。

露光時間とデータ転送時間

例えば、露光時間を100msにしていた場合、10fps以上の速度のフレームレートにはできません。もし露光時間を200msにすればフレームレートは5fps以下まで遅くなります。

ゲインとは

ゲインにはアナログゲインとデジタルゲインと2種類あります。前者はイメージセンサで露光した光が電荷に変換される過程で電荷を増幅させる事をいい、後者はソフトウェア演算によって取得した輝度値データを増加させます。SDKで実行できるゲイン調整はアナログゲインを調整しています。ゲインを上げすぎると画像にノイズがのってきます。


ゲインを下げた状態

ゲインを上げた状態

まとめると以下のようになります。


メリット デメリット
露光時間 ノイズがのりにくい フレームレートが遅くなる
ゲイン フレームレートが遅くならない ノイズがのる

従って、明るさ調整について、露光時間とゲインを検討する際は、以下の手順になります。

  1. ① 必要なフレームレートを決める
  2. ② 必要なフレームレートから設定可能な露光時間の上限を決める
  3. ③ 撮影対象物を撮影しブラーが出ないか確認する※
  4. ④ それでも画像が暗い場合はゲインを上げる
  5. ⑤ ゲインを上げてなお画像が暗い場合は照明を使う

上記のように照明を利用するのは最後の手段になります。まずは露光時間とゲインで調整してみましょう。 ※③は撮影対象物の移動速度と、カメラの解像度、視野サイズからブラーが発生しない露光時間を計算で算出することができます。


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