Verwacklungsfreie Bildwiedergabe

Verwacklungsfreie Bildwiedergabe

Full-HD-Kameramodule mit Bildstabilisator

In der Automation spielt die Größe zunehmend eine bedeutende Rolle und mit Blick auf Machine Vision Lösungen z.B. für die Robotik und Produktionsüberwachung ist ‚kleiner‘ sicherlich die richtige Antwort. Der Advanced Small Size Camera Module Block MP1010M-VC bietet mit Full-HD-Auflösung und eingebautem VC-Bildstabilisator gleich eine ganze Reihe von Einsatzmöglichkeiten.
Für das neue Kameramodul hat Tamron seine Kompetenzen aus seinen zwei wichtigsten Geschäftsfeldern zusammengeführt. „Wir haben bereits ein umfassendes Portfolio an leistungsstarken Optiken für Machine Vision und IP/CCTV“, so Thomas Osburg, European Sales Manager Industrial Optics bei der Tamron Europe GmbH in Köln. „Zugleich genießt Tamron aber auch große Bekanntheit als einer der führenden Hersteller von Fotoobjektiven.“ Während Fotografen weltweit die Vorzüge des VC (Vibration Compensation)-Bildstabilisators bereits schätzen, hält diese Technologie nun auch in die Industrieproduktion Einzug. „Dank des Bildstabilisators, der integrierten Rauschreduktion und der intelligenten Defog-Funktion zeichnet das Kameramodul selbst unter schwierigsten Bedingungen scharfe und detailreiche Bilder auf“, erläutert Osburg. „Mit seinen kompakten Ausmaßen von 31,9×41,5×58,4mm und dem geringen Gewicht von 77g bietet es sich für viele Aufgabenstellungen an.“

Leistungsfähiger Bildstabilisator

Die Bildstabilisierungstechnologie, die in dem winzigen Modul zum Einsatz kommt, basiert auf dem Entwicklungs-Know-how, das Tamron in seiner Foto-Sparte aufgebaut hat. In Fotoobjektiven gehören leistungsfähige Bildstabilisatoren inzwischen zum Standard. Der VC-Mechanismus gleicht Erschütterungen und Vibrationen der Kamera effektiv aus und sorgt so für eine verwacklungsfreie und präzise Bildwiedergabe. Kernelement des VC-Systems ist eine elektronische gesteuerte Linsengruppe, die sich parallel zur Bildebene bewegt. Horizontale und vertikale Bewegungen werden dabei von zwei Gyro-Sensoren erfasst und an einen Mikroprozessor weitergeleitet. Dieser berechnet den Rotationswinkel und gibt entsprechende Steuerbefehle an die Antriebseinheit weiter, die wiederum das VC-Element entgegen der Vibrationsrichtung verschiebt. Dieser Vorgang wiederholt sich mit einer Frequenz von 4kHz, also 4000 mal pro Sekunde. Die Antriebseinheit nutzt ein dreiachsiges Spulensystem. Das Element wird gelagert auf drei Stahlkugeln und dabei magnetisch in Position gehalten, wodurch die Bewegungen des Elements nahezu komplett reibungsfrei ausgeführt werden können. Da überdies keine zusätzlichen mechanischen Teile zur Steuerung verwendet werden, kann die Gesamtkonstruktion kompakt gehalten werden.

Full-HD-Auflösung und 60fps

Das Kameramodul ist mit einem 1/3-Zoll-Bildsensor ausgestattet, der entweder eine Auflösung von 1.920×1.080 Pixel (Full HD) oder alternativ von 1.280×720 Pixel (HD) bietet. Dies ermöglicht hochauflösende Bilder mit 2MP und gestattet die weitere Vergrößerung eines gewünschten Bildbereichs. Wie bei aktuellen HDTV-Systemen werden die Bilder mit einer 60fps Bildrate aufgenommen. Damit eignet sich die Kamera insbesondere zur Aufnahme von sich schnell bewegenden Objekten. Zudem erlaubt die hohe Bildrate das Abspielen einer Zeitlupen-Ansicht, da selbst Videosequenzen mit halber Geschwindigkeit noch flüssig ablaufen. Mit einem 62° Weitwinkelobjektiv und einem 10,5x optischen Zoom bietet das MP1010M-VC einen großen Brennweitenbereich (f=3,2 bis 33,6mm), der es erlaubt, auch weit entfernte Objekte im Bild zu vergrößern. Da es sich um einen internen Zoom-Mechanismus handelt, bleiben die äußeren Abmessungen des Moduls beim Brennweitenwechsel unverändert. Das Kameraobjektiv bietet überdies eine hohe Lichtstärke: Die maximale Blendenöffnung beträgt F/1,8 in Weitwinkel- und F/3,4 in Tele-Stellung, was zum geringen Bildrauschen bei schlechten Lichtverhältnissen beiträgt. Bis 0,5Lux Restlicht, das entspricht dem Licht in einer Vollmondnacht, lässt sich bei fixierter Verschlusszeit 1/30 Sekunde filmen. Die integrierte 2D/3D-Rauschreduktion sorgt dabei für eine weitgehende Minimierung des auftretenden Bildrauschens.

Defog-Funktion und Privacy Zone Masking

Das Modul ist mit einer Defog-Funktion ausgestattet, die die Sehfähigkeit der Kamera bei atmosphärischen Störungen wie Nebel, Dunst, Staub und Rauch deutlich verbessert. Sichtweite und Bildqualität (Farbe, Kontrast, Bildschärfe) werden durch die Funktion stark optimiert. Bei einer hochgradigen Kontaminierung der Umgebungsluft befördert dies ein besseres Feststellen von etwaigen Qualitätsmängeln und trägt somit zu kürzeren Standzeiten bei. Dagegen erlaubt Privacy Zone Masking dem Anwender, bestimmte Bildpartien zu verpixeln oder gänzlich auszublenden, um etwa die Aufzeichnung von sensiblen Produktionsbereichen zu unterbinden. Die Belichtungsautomatik verfügt über einen Slow AE Response, der die Bildwiedergabe bei rasch wechselnden Lichtsituationen oder unterschiedlichen Reflexionsgraden von Oberflächen erheblich verbessert. Die Belichtungssteuerung der Kamera reagiert nicht schlagartig auf abrupte Helligkeitswechsel, sondern liefert ein stabiles Bild, das jederzeit ein optimales Auslesen der erforderlichen Informationen begünstigt. Weitere Funktionen umfassen u.a. einen Electronic Flip (E-Flip), der das Bild beim Verfolgen bewegter Objekte unterhalb der Kamera automatisch korrekt ausrichtet, und eine LR Reverse-Funktion zum horizontalen Spiegeln des Monitorbildes. Das Modul gibt ein Y/Cb/Cr 4:2:2 Videosignal über den Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen-Standard LVDS aus und die Kamera lässt sich über das Sony VISCA-Protokoll fernsteuern.

Thematik: Allgemein
Tamron Europe GmbH
www.tamron.de

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