Článek ve formátu PDF je možné stáhnout
zde.
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.
(ELCOM)
Obr. 1. Kamera Basler Aviator
Tab. 1. Přehled typů kamer Basler Aviator