A l’instar des appareils photos numériques et des téléphones portables, les caméras industrielles dédiées à la machine de vision intègrent des capteurs dont le nombre de pixels ne cesse de croître depuis plusieurs années. Si la qualité souvent médiocre des dispositifs optiques qui équipent les produits grand public n’a pas de conséquence sérieuse, la qualité des objectifs utilisés dans les applications de contrôle industriel doit être optimale et permettre l’exploitation réelle des millions de pixels disponibles.
Avec des caméras industrielles qui dépassent aisément les 5 millions de pixels pour atteindre plusieurs dizaines de millions de pixels aujourd’hui, le choix de l’objectif devient un élément sensible.
Pour obtenir une bonne image, donc une image nette, il faut choisir non seulement une bonne caméra mais également l’objectif qui lui convient. Le choix d’un objectif tient compte de nombreux facteurs :
- la dimension de la scène à inspecter
- la distance caméra/scène
- la taille du capteur de prise de vue
- le type de monture objectif
- la profondeur de champ
- l’éclairement de la scène
- la bande spectrale
- la résolution optique et bien d’autres encore.
Après avoir établi les conditions de prise de vue et calculé la focale de l’objectif ainsi que la distance de travail de la caméra, nous devons maintenant considérer les paramètres clés qui interviennent dans le choix de l’objectif.
Le capteur d’image est le cœur de notre caméra industrielle. Peu importe qu’il soit de type CCD ou CMOS, sa taille, le nombre de pixels qui le composent et la taille des pixels sont essentiels pour mener à bien notre sélection.
En premier lieu nous devons vérifier que le diamètre du cercle image produit par notre objectif couvre la diagonale du capteur de la caméra. Pour nous aider dans cette tache les fabricants ont défini des standards de format image, exprimés en pouce, qui nous permettent de déterminer très rapidement la compatibilité entre un capteur et un objectif. Pour la fixation de l’objectif sur la caméra, nous devons nous assurer également de la concordance mécanique qui est donnée par la monture de l’objectif.
En second lieu nous devons déterminer la résolution de l’objectif qui caractérise la finesse de restitution des détails de la scène. Cette information est capitale pour savoir si l’objectif est approprié à la définition de la caméra. Les fabricants d’objectifs caractérisent cette résolution de plusieurs façons et il convient de rapprocher ces informations de celles de la caméra pour garantir que tous les pixels du capteur sont exploités.
Qu’elle soit donnée en paire de lignes par millimètre, en mégapixel ou par la valeur du “pitch”, la résolution de l’objectif doit être comparée aux caractéristiques du capteur de la caméra.
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