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Sony Pregius Gen 3 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀입니다. 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 이번에 포스팅할 내용은 SONY Pregius 3세대 센서입니다. ?Pregius는 SONY CMOS Global Shutter의 상표입니다. <그림 1> SONY PREGIUS STARVIS는 SONY CMOS Rolling Shutter의 상표입니다. <그림 2> SONY STARVIS Starvis 로고는 액션캠이나 그 외 영상 저장 장치의 설명서에서 많이 보실 수 있습니다. Pregius 세대 (Gen) 셀 사이즈(Cell Size) 1세대 5.86 μm 2세대 3.45 μm 3세대 4.5 μm 글 작성 시점(2018~2019년)에 가장 많이 사용되는 셀 사이즈는 3.45 μm 입니다. 그럼 Pregius 3세대에서는 어떤 기능이 추가되었을까요? Low latency self-trigger 모드 Low latency self-trigger 모드를 활용하면, ROI 1개는 감지 ROI로, 다른 1개는 캡처 ROI로 지정할 수 있습니다. ROI 1. 감지 영역 내에서 물체가 감지 ROI 2. 시스템은 캡처 영역에서 해당 물체의 영상을 획득 글로는 좀 어렵죠? 아래 이미지를 통해 한 번 더 확인해보시죠 <그림 3> Low latency self-trigger Mode Sensing Zone에 이미지가 들어오면 Trigger가 발생하고 Image Capture Zone의 이미지가 캡처됩니다. 라이브러리에서 해야 하는 기능을 센서에서 할 수 있게 되었군요 좋네요 그럼 두 번째 기능 Dual Trigger Mode 이 기능은 ROI 2개 영역에 서도 다른 밝기로 촬상 하는 것입니다. 이것도 이미지 보시면 이해하기 쉬우실 겁니다. <그림 4> Dual Trigger Mode 보기와 같이 이미지 촬영 시 지정된 ROI 영역에 각각의 다른 노출을 가져갈 수 있습니다. 지금까지 한 영역에서 노출을 다르게 두 번 찍어야 했다면 이미지를 두 번 찍거나 조명을 두 번 켜거나 이미지 프로세싱을 통해 바꿔야만 했지만 이제는 카메라가 그 역할을 합니다. 이미지 프로세싱이 아닌 단 한 번의 Trigger로 노출(Exposure)을 늘려서 말이죠^^ 지금까지 새로워진 기능에 대해 이야기했는데 성능도 조금 향상이 되었다고 합니다. Read Noises는 낮고 양자효율(Quantum efficiency)는 높게 유지됩니다. 아래 그래프에서 IMX174 / Pregius Gen 1 IMX250 / Pregius Gen 2 IMX420 / Pregius Gen 3 입니다. 대부분의 성능이 높게 평가됩니다. <그림 5> 센서별 테스트 그래프 저희 화인스텍의 최신 정보를 받아보고 싶으시면 marketing@fainstec.com으로 메일 주세요^^ 이상으로 포스팅을 마치겠습니다.
2022.05.11라인 스캔 카메라(LINESCAN CAMERA) 안녕하세요 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 오늘은 머신비전 카메라 중 크게 나눠서 Areascan Camera, Linescan Camera가 있는데 Area Camera는 모두가 접하고 있는 카메라(휴대폰, DSLR, 미러리스 등) 이기 때문에 따로 이야기하지 않겠습니다. 센서 부분만 보시면 될 것 같고요. Linescan Camera(라인스캔카메라)에 대해 알아보도록 하겠습니다. Linescan Camera(라인스캔카메라)는 우리가 흔히 쓰는 스캐너와 같다고 보시면 됩니다. 한 줄로 길게 찍는 거죠 <그림 1 > 라인 스캔 카메라와 영역 스캔 카메라의 구조 Linescan Camera(라인스캔카메라)는 아래 상황에 적합합니다. 1. 시료가 멈추지 않고 지나가야 하는 경우 2. Area Camera로는 커버가 되지 않는 경우 3. 한 방향의 조명에서만 영향을 받는 경우 4. 기타 Area Camera로 어려운 경우 Linescan Camera(라인스캔카메라)는 센서의 종류에 따라 Mono : Single, Dual, Quad, TDI(Time Delay Integration) Color : Bayer, Bilnear, Trilinear, 3-Sensor(3 Chip), 4-Sensor(4 Chip), Quad linear 로 나누어집니다. <그림 2> Mono Sensor의 차이 Mono Linescan Camera의 경우 라인의 수가 많을수록 그 수만큼 오버랩 하여 값을 가져오기 때문에 같은 조명, 같은 속도에서 더 좋은 이미지를 가져올 수 있습니다. HDR의 다중노출 기술과 비슷하다고 생각하면 됩니다. <그림 3> Color Linescan Sensor의 종류 위 이미지는 Color Linescan Camera(컬러 라인 스캔 카메라) 센서의 종류입니다. Linear 방식은 Mono Dual line 과 비슷합니다. RGB 값을 오버랩 합니다. 3-Sensor만 프리즘 방식으로 RBG를 분리하며, NIR이 포함된 4-Sensor 타입도 있습니다. 프리즘 방식의 이미지 퀄리티가 가장 좋습니다. 지금까지 Linescan Camera(라인스캔카메라)에 대해 알아봤습니다. 다음에는 Linescan Camera(라인스캔카메라)와 떨어질 수 없는 엔코더를 알아보도록 하겠습니다.
2022.05.11멀티 센서의 종류 안녕하세요? 화인스텍 마케팅 팀입니다. 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 이번에는 멀티 센서의 종류에 대해 포스팅하도록 하겠습니다. 일반적인 카메라는 센서(CCD, CMOS)가 하나씩 들어있습니다. 멀티 센서(Multi Sensor)는 말 그대로 여러 센서가 카메라 하나에 들어가 있는 것을 이야기합니다. 센서의 수와 파장 종류에 따라 나눠지게 되는데요 목적에 따라 아래와 같이 구성되어 있습니다. 목적 Bayer Mono Red Green Blue NIR HDR ●● HDR ●● 컬러, 투과 검사 ● ● 컬러 검사 ● ● ● 컬러, 투과 검사 ● ● ● ● HDR High Dynamic Range 기술은 스마트폰에도 들어있는 기술입니다. 스마트폰에서는 다중노출이라고 표현이 되기도 합니다. 여러 장의 사진을 찍어 사진을 보정하는 기술입니다. 그래서 움직이는 피사체는 촬영하지 말라고 코멘트가 나옵니다. HDR은 아주 간단히 애기하면 어두운색은 더 어둡게 밝은 색은 더 밝게 색상은 더 또렷하게 하는 기술이며, 그것을 이루기 위해 제조사들은 그들만의 방법으로 구현합니다. 위 표에서 HDR기능은 컬러(Bayer) 혹은 흑백(Mono) 센서 2장이 다른 설정값으로 이미지를 찍고 두 장을 합성하여 결과를 나타냅니다. <사진 1> HDR Image 이해도 밝은 이미지와 어두운 이미지를 합쳐 어두운 그림자 부분과 과노출 부분의 표현도 가능합니다. 이로써 케이블의 음각 문자도 쉽게 읽을 수 있군요 R+G+B 센서는 이전 포스팅에서 말씀드린 것과 같이 3장의 센서가 아래와 같이 이미지 정보를 받아 색감이 좋습니다. <사진 2> 3-Multi Sensor 이 구조에서 NIR 파장 센서가 추가되면 4-Sensor Camera가 됩니다. NIR 파장대 특성상 투과 성질이 있죠 비닐 포장지와 같이 투과가 잘 되는 제품의 인쇄 부분이나 투과하여 내부 이물을 동시 검사할 때 사용합니다. JAI 카메라에 멀티 센서(Multi Sensor) 라인업이 많이 준비되어 있습니다. Area Camera 모델 센서 CCD CMOS Mono Color 메가 해상도 이미지 서클 셀 사이즈 프레임 인터페이스 마운트 AP-1600T-PGE 1/2.9" 3CMOS CMOS Color 1.5 1456 x 1088 1/3" 3.45 x 3.45 24.2 GIGE C AP-1600T-PMCL 1/2.9" 3CMOS CMOS Color 1.5 1456 x 1088 1/3" 3.45 x 3.45 126.1 CAMERALINK C AP-1600T-USB 1/2.9" 3CMOS CMOS Color 1.5 1456 x 1088 1/3" 3.45 x 3.45 78.8 USB 3.1 C AP-1600T-USB-LS IMX273 CMOS Color 1.5 1456 x 1088 1/2.9" 3.45 x 3.45 78.9 USB 3.1 C AP-1600T-USB-LSX IMX273 CMOS Color 1.5 1456 x 1088 1/2.9" 3.45 x 3.45 78.9 USB 3.1 C AP-3200T-PGE 3CMOS CMOS Color 3.2 2064 x 1544 1/1.8" 3.45 x 3.45 12 GIGE C AP-3200T-PMCL 3CMOS CMOS Color 3.2 2064 x 1544 1/1.8" 3.45 x 3.45 55.6 CAMERALINK C AP-3200T-USB 3CMOS CMOS Color 3.2 2064 x 1544 1/1.8" 3.45 x 3.45 38.3 USB 3.0 C AP-3200T-USB-LS IMX265 CMOS Color 3.2 2064 x 1544 1/1.8" 3.45 x 3.45 38 USB 3.1 C AP-3200T-USB-LSX IMX265 CMOS Color 3.2 2064 x 1544 1/1.8" 3.45 x 3.45 38.3 USB 3.1 C AT-030MCL ICX424AL CMOS Color 0.3 659 x 494 1/3" 7.4 x 7.4 120 CAMERALINK C AT-200GE ICX274AL CMOS Color 2 1620 x 1220 1/1.8" 4.4 x 4.4 15 GIGE C Linescan Camera 모델 센서 CCD CMOS Mono Color K 해상도 이미지 서클 셀 사이즈 라인 레이트 인터페이스 마운트 LQ-201CL 4 CMOS LINE SENSOR CMOS Color 2 2048 x 1 28.67mm 14 x 14 33 CAMERALINK F, M52 LQ-401CL 4 CMOS LINE SENSOR CMOS Color 4 4096 x 1 28.67mm 7 x 7 18 CAMERALINK F, M52 LT-200CL 3 CMOS LINE SENSOR CMOS Color 2 2048 x 1 28.67mm 14 x 14 30 CAMERALINK F, M52 LT-400CL 3 CMOS LINE SENSOR CMOS Color 4 4096 x 1 28.67mm 7 x 7 16 CAMERALINK F, M52 SW-2001Q-CL 4 CCD LINE SENSOR CMOS Color 2 2048 x 1 28.67mm 14 x 14 19 CAMERALINK F, M52 SW-2001T-CL 3 CCD LINE SENSOR CMOS Color 2 2048 x 1 28.67mm 14 x 14 19 CAMERALINK F, M52 SW-4000M-PMCL JAI CUSTOM MADE SENSOR (APS-C) CMOS Mono 4 4096 x 1 30.72mm 7.5 x 7.5 200 CAMERALINK F SW-4000Q-10GE 4 high-speed CMOS line sensors CMOS Color 4 4096 x 1 30.72mm 7.5 x 10.5 74 GIGE F SW-4000T-10GE 3 CMOS PRISM CMOS Color 4 4096 x 1 30.72mm 7.5 x 7.5 97 GIGE F, M52 SW-4000T-MCL CMOS line sensors CMOS Color 4 4096 x 1 30.72mm 7.5 x 10.5 67.7 CAMERALINK F SW-8000M-PMCL JAI CUSTOM MADE SENSOR (APS-C) CMOS Mono 8 8192 x 1 30.72mm 3.75 x 5.78 100 CAMERALINK F WA-1000D-CL 2 InGaAs Line sensors CCD Mono 2 1024 x 1 25.6mm 25 x 25 39 CAMERALINK M52 지금까지 멀티 센서(multi sensor)의 종류에 대해 포스팅했습니다. 도움이 되셨죠? 그럼 다음 포스팅 때 뵙겠습니다.
2022.05.11Mono Sensor and Color Sensor 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀입니다. 오늘 포스팅 내용은 가시광선에서의 흑백 카메라 센서와 컬러 카메라 센서에 대해서 포스팅하겠습니다. 모노 센서와 컬러 센서의 큰 차이점은 컬러 필터가 센서 앞에 있느냐, 없느냐입니다. 아래 이미지 보시면 이해되실 거에요. <사진 1> Mono Sensor <사진 1> 과 같이 Mono Sensor는 필터가 없어 여과되지 않고 모든 파장이 픽셀에 들어갑니다. <사진 2> Bayer Sensor <사진 2> 와 같이 Bayer Color Sensor는 컬러필터를 통과하면서 해당되는 파장만 픽셀에 들어갑니다. <사진 2> 보시면 Bayer Color Filter의 색 비중은 빨간색이 25%, 파란색이 25%, 녹색이 50% 입니다. 사람의 눈이 녹색을 가장 많이 받아들인다고 하여, 필터도 그렇게 만들어졌습니다. 하지만 Bayer Color Camera의 경우 빨간 패턴 있는 곳에 파란 물체가 들어오면 어떻게 될까요? 파란 물체가 빨갛게 표현되겠죠? 그래서 주변의 녹색과 파란색 픽셀의 값을 계산하여 빨간색 값을 적용합니다. 나머지 색상들도 마찬가지입니다. 우리 주변의 DSLR, 휴대폰, 등 대부분 Color 카메라는 위와 같이 보정이 되어서 표현된다고 보시면 됩니다. 추가로 말씀드리면 카메라의 셀 사이즈가 클수록 이미지가 밝다는 것은 바로 저 Micro lens 부분인데 물리적으로 빛을 더 많이 받고 그로 인해 Photodiode에 더 많은 에너지를 담기 때문에 감도가 더 좋아지는 것입니다. 이상으로 이번 포스팅을 마치겠습니다.
2022.05.10머신비전의 화면 배율 (모니터 배율) 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀입니다. 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 오늘은 화면 배율(모니터 배율) 에 대해서 포스팅하고자 합니다. 그동안 광학 배율 에 대해선 여기저기 많이 나와있고 주변에서 많이 접하시기 때문에 어렵지 않으셨을 것이라 생각이 듭니다. 화면 배율(모니터 배율) 은 솔직히 잘 쓰이는 단어는 아니고 사용하는 곳도 별로 없죠 화면 배율(모니터 배율) 은 장비업체에서 실제 오브젝트와 Review용 모니터의 배율 차이를 이야기합니다. <그림 1> 모니터 배율의 이해 (출처 : VST TECHNOLOGY Catalogue 2019-2020) 위 이미지를 보시면 필요한 정보가 다 있네요 공식은 아래와 같습니다. 화상의 대각선 / 센서의 대각선 × 광학 배율 = "화면 배율(모니터 배율)" 1. 모니터 사이즈가 바뀌면 화면 배율도 바뀝니다. 2. 모니터 대각선이 아니고 화상의 대각선입니다. 3. 모니터에 화상이 잘려서 나오면 안 됩니다. <그림 02> 모니터 배율 주의사항 (출처: 직접그림) 이것만 알고 계시면 될듯하네요. 그럼 화면 배율(모니터 배율)에 대해서 알아봤습니다. 오늘도 즐거운 하루 보내세요~
2022.03.17FOV의 정의 지난 포스트에서는 카메라 센서 크기에 대해 이야기 했었습니다. 이번 FOV 설명은 카메라 센서 크기에 대해 정확히 알고 계셔야 하기 때문에 이전 포스트를 꼭 한번 보시고 FOV의 정의를 봐주세요. FOV는 Field Of View 의 약자로 말 그대로 시야입니다. 센서의 크기와 렌즈 배율에 따라 FOV는 달라지는데요 아래는 FOV 구하는 공식입니다. FOV ((H) or (V)) = Sensor Size((H) or (V)) ÷ 렌즈 배율 (가로는 가로끼리 세로는 세로끼리) <그림 1> SP-12401M-PGE 사양서 예시 (출처: jai.com) 위 카메라에서 센서크기를 구해야겠죠? 가로 4,112 px × 3.45um = 14.18 mm 세로 3,008 px × 3.45um = 10.37 mm 입니다. 이 카메라에 0.5 배 렌즈를 끼우면 아래와 같습니다. FOV(H) = 14.18mm ÷ 0.5 = 28.36mm FOV(V) = 10.37mm ÷ 0.5 = 20.74mm <사진 2> 0.5 배 렌즈 사용시 예시 센서크기의 가로, 세로 길이 2배 넓게 볼 수 있습니다. 반대로 2배 렌즈를 끼운다면 가로, 세로 길이의 절반만 볼 수 있겠죠 공식은 쉽지만 귀찮죠. 간단하게 엑셀 계산식 첨부파일에 공유 드립니다. 지금까지 FOV 에 대해서 포스팅 했습니다. 이해가 가시나요? 이해가 안가시면 언제든지 댓글 주세요!
2022.03.17카메라 센서의 크기 이번에는 지난번 포스팅에 이어 머신비전 카메라의 센서사이즈(Sensor Size)에 대해 이야기할 텐데요 DSLR 을 전문적으로 사용하시는 분도 계시고 저희 업계 종사하시는 분도 계시겠지만 센서 사이즈는 단순한 계산에 의해 만들어지게 됩니다. 여기서는 DSLR 용 센서는 언급하지 않고 머신비전용으로 대체적으로 많이 사용되는 센서사이즈(Sensor Size) 에 대해 언급하겠습니다. 우선 그림을 보시죠! <그림 1> Sensor Size 위 이미지는 Area Camera Sensor를 단순하게 표현한 그림입니다. 휴대전화로 촬영하든 DSLR로 촬영하든 촬여한 모든 이미지는 확대하면 <그림 1>과 같이 바둑판 형식으로 되어 있습니다. 설명을 위해 일본 Sentech 사의 STC-SB1242POE 모델의 설명서를 한번 보겠습니다. <그림2> 참고 사양서 (출처: www.sentech.co.jp) Active Picture Elements.. 해상도를 어렵게 써놨네요. Cell Size = 그림에서 Pixel Size와 같은 이야기입니다. 센서 사이즈(H) = 해상도(H) × 셀 사이즈(H) 센서 사이즈(V) = 해상도(V) × 셀 사이즈(V) 가로는 가로끼리 세로는 세로끼리 끼리끼리 곱하시면 됩니다. 결과값은 가로(H) : 7,400um => 7.4mm 세로(V) : 5,550um => 5.55mm 센서사이즈(Sensor Size) 계산법 참 쉽죠? 아래 그림은 머신비전에서 일반적으로 사용되는 Area Sensor의 가로, 세로, 대각선 사이즈입니다. 아래 표는 일반적인 C-mount에서 사용할 수 있는 사이즈로 카메라 제조사마다 조금씩 차이가 있습니다. 참고용으로 알고 계시면 좋을 것 같습니다. <그림 3> Area Sensor Size 여기서 잠깐! 1"(인치) 는 일반적으로 25.4mm 인데 센서에선 기준이 다르네요? "카메라 센서에서 인치사이즈는 1950년대 진공관으로 카메라 센서가 만들어지던 시절 센서를 보관하는 케이스이 사이즈에서 사직되었는데 아직도 그 기준으로 표기되어 집니다." 어디선가 들은 이야기 그래서 표기되는 인치보다 센서의 대각선이 더 짧습니다. 불편하게시리 그리고 명확히 설명을 해주는 곳도 없죠 그냥 그러려니 하고 넘어가는 것이 좋습니다. 센서사이즈(Sensor Size), 실제 대각선 길이 공식은 쉽지만 귀찮죠 그래서 엑셀을 준비해 놓았습니다. 첨부파일을 통해 잘 활용하세요!! 그럼 이야기 한 김에 Line Sensor Size를 겉햝기 식으로 알아보겠습니다. 라인스캔 카메라는 스캐너라고 보시면 됩니다. 해상도를 이야기 할 때도 조금 다른데요. 영역 스캔 카메라는 5메가, 12메가, 16메가 이렇게 부르지만 라인 스캔 카메라는 2K, 4K, 12K, 16K 이렇게 부르죠 1K = 1,024px로 앞에 숫자를 곱하시면 센서 총 픽셀개수가 됩니다. 세로는 스캐너라고 말씀드렸듯 1line~4line 이 일반적이고 세로가 긴 것은 256line (TDI Sensor)까지도 있습니다. Roll to Roll 처럼 흐르는 물체를 멈추지 않고 촬영할 때 많이 쓰입니다. <그림 4> Line Sensor Size 계산법은 동일합니다. 가로는 가로끼리, 세로는 세로끼리 곱하시면 되고 센서 길이에 맞게 렌즈를 선정하시면 되겠습니다. 라인 스캔 카메라는 나중에 더 자세히 다루기로 하고 이번 포스팅은 마치겠습니다.
2022.03.17기본 용어 정리 최소한 알아야 하는 용어 머신 비전의 용어 아주 기본 용어입니다. 고객이든 컴포넌트든 우리가 미팅을 하게 될 텐데요 처음 광학계 콘셉트를 잡을 때 나오는 단어들입니다. 이것 역시 그림으로 간단하게 알아보시죠 <그림 1> 광학계 기본용어 앞서 말씀드렸듯이 카메라 렌즈 조명 등 기본적인 것은 이미 알고 계실 겁니다. 그럼 위에 적혀있는 내용을 알아보죠. 용어 요약 설명 보충 설명 Space 카메라 외형 끝과 오브젝트 측 WD까지의 거리 광학계가 설치되는 공간 O/I 카메라 안의 이미지 센서와 물체 측 WD까지의 거리 센서와 센서가 보는 물체까지의 거리 WD 렌즈 끝과 오브젝트 측 WD까지의 거리 조명이 설치될 수 있는 공간 LWD 조명 끝과 오브젝트 측 WD까지의 거리 조명의 셋업 위치 FOV 렌즈를 통해 카메라 이미지 센서에 보이는 영역 실제 검사 영역 DOF 렌즈의 초점이 맞는 영역 검사가 가능한 정도의 초점 범위 설명이 잘 되었나요? "이 단어를 알더라도 순조로운 미팅이 되지 않습니다. 하지만 이 단어조차 모른다면 믿음이 안 가겠죠?" 위에 나오는 이미지센서(카메라 센서)도 종류가 다양합니다. 1/2.5인치, 1/1.8인치, 1/2인치, 2/3인치, 1인치, 4/3인치 그 이상의 센서와 단일 센서, 멀티 센서 많아도 너무 많지만... 그래도 보다보면 누구나 파악이 가능합니다! 그럼 다음 포스팅에서는 좀 더 디테일하게 카메라를 알아보겠습니다.
2022.03.17