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Objectif télécentrique : utilisation prévue et principe

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Un objectif télécentrique est un objectif dont l’axe optique est parallèle au rayon principal. En utilisant cet objectif, vous pouvez capturer une image sans angle de vue et sans erreur due à la parallaxe. Il convient au traitement de précision car il permet de lire des objets présentant des irrégularités et une profondeur à un grossissement constant. En outre, comme il est possible de créer une image sans effet tridimensionnel, il ne provoque pas de distorsion au centre et sur les bords de l’image. Il est utilisé pour l’inspection des rayures infimes et la détection de la poussière sur les objets qui réfléchissent facilement la lumière, comme les surfaces en verre…

Utilisation de la lentille télécentrique

Les lentilles télécentriques sont utilisées dans une variété d’applications. Par exemple, l’inspection d’objets tridimensionnels. Si vous photographiez une pièce tridimensionnelle telle qu’une épingle avec un objectif normal, l’image sera différente au centre et sur les bords. Cela est dû au fait que l’objet est déformé par la parallaxe. Cependant, en utilisant un objectif télécentrique, il est possible de lire une image précise sans distorsion. Il est également utilisé pour l’inspection de la poussière et des rayures. En effet, il est facile de trouver la poussière et les rayures, et il est possible d’éviter les oublis dus à la parallaxe. En utilisant une lentille télécentrique, il est possible de lire la réflectance de la lumière comme une différence de contraste, et il est possible de détecter les fines poussières et les rayures.

Principe de la lentille télécentrique

Les objectifs télécentriques se caractérisent par le fait que leur rayon principal et leur axe optique sont parallèles, mais elles peuvent être divisées en trois types principaux selon la façon dont la lentille est utilisée.

Principe de la lentille télécentrique

Une lentille est placée sur le côté de l’objet, et les rayons principaux sont parallèles uniquement sur le côté de l’objet. Même si l’objet se déplace d’avant en arrière, la taille ne change pas et une mesure précise est possible. C’est un type qui peut être réglé relativement petit.

Lentille télécentrique côté image

Une lentille est placée du côté de l’image, et les rayons principaux ne sont parallèles que du côté de l’image. La taille et les dimensions de l’image changent lorsque l’objet se déplace d’avant en arrière. Cependant, l’avantage est que la luminosité est uniforme sur le plan de l’image.

Objectif télécentrique à deux côtés

Deux lentilles sont utilisées, et les rayons principaux sont parallèles du côté de l’objet et du côté de l’image. Il est possible de mesurer avec précision sans changer la taille même si l’objet se déplace d’avant en arrière, et il est plus précis que la lentille télécentrique côté objet. Cependant, les inconvénients sont qu’il devient grand et que son coût est élevé.

Inconvénients des lentilles télécentriques

L’inconvénient des lentilles télécentriques est qu’elles sont plus susceptibles d’avoir de grandes ouvertures. Comme seuls les rayons lumineux perpendiculaires à la surface de l’élément CCD / CMOS sont imagés, le diamètre de l’objectif adapté à ce système dépend des dimensions de l’élément.

En outre, si la cible à imager est petite, le diamètre de l’objectif peut être réduit en conséquence, mais le diamètre de l’objectif doit augmenter en corrélation avec la taille de la cible. Par conséquent, il est difficile d’utiliser un objectif télécentrique dans un endroit où l’espace est restreint.

En outre, il ne convient pas aux systèmes qui effectuent une transformation rigide de la caméra en utilisant la parallaxe binoculaire (par exemple, la RV ou la RA). La raison en est que les informations de profondeur sont perdues. Étant donné que seule la lumière parallèle est extraite, l’objet à l’arrière-plan et l’objet au premier plan seront tous deux capturés en tant qu’image au même grossissement.

Cela la rend inadaptée à la transformation rigide en 3D. Veuillez noter que les avantages peuvent être des inconvénients selon l’utilisation que vous en faites.

Calibrage de l’objectif télécentrique

Une chose à noter ici est que les lentilles télécentriques ne sont pas les lentilles idéales.

L’expression « pas d’erreur » signifie que la condition est proche de l’idéal car l’erreur due à l’angle de vue peut être réduite par rapport à un objectif normal. Par exemple, en ce qui concerne la distorsion, elle dépend de l’objectif, on ne peut donc pas l’affirmer de manière inconditionnelle, mais il est courant qu’une distorsion optique se produise à ± 0,5 %.

Bien entendu, le niveau de distorsion est toujours inférieur à celui d’un objectif normal. Dans le cas d’un objectif normal, elle est de ± 20 % ou plus. La différence de performance lors de la mise au point sur un point de distorsion est évidente.

Encore une fois, n’oubliez pas que l’utilisation d’un objectif télécentrique n’entraîne pas une distorsion nulle. Bien sûr, si une erreur de ± 0,5 % n’affecte pas les performances, la correction de la distorsion n’est pas nécessaire et c’est un objectif idéal pour le système.

En revanche, si cela affecte les performances, il faudra procéder à une correction de distorsion logicielle ou matérielle, tout comme pour les objectifs ordinaires.

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