Kullandığınız Lensin İyi Olduğunu Nasıl Anlarsınız?

Endüstriyel görüntü işleme uygulamalarına aşina iseniz, mevcut bir sistemi hızlıca kullanmaya başlayabilirsiniz. Eğer bu alanda ilk kez deneyiminiz olacaksa, kısa bir araştırma ile temel bilgilere sahip olabilirsiniz. Kamera çözünürlüğü, sistemin işlemci kapasitesi, ışık kaynakları gibi unsurlar, günlük hayatta sıkça karşılaştığınız kavramlar olduğu için bunlara hakim olmak daha kolaydır. Ancak lens seçimi biraz daha karmaşık olabilir. Doğru lensin seçilmesi, başarılı bir görüntü işleme uygulamasının en kritik aşamalarından biridir.

Peki 2 adet lensten hangisinin daha iyi olduğuna karar vermek için hangi kriterlere bakmanız gerekiyor. İlk önerimiz fiyatı daha pahalı olan çoğunlukla daha iyidir. Tabi ki bunu önermiyoruz. Çünkü karşınızda “Chivas Regal etkisi” düşünülerek hazırlanmış bir fiyat yaklaşımı olabilir.

Biz en iyisi önce lens spesifikasyonlarına bakalım.

Endüstriyel Lenslerde Kaliteyi Belirleyen Kriter: MTF (Modülasyon Transfer Fonksiyonu)

Endüstriyel uygulamalarda kullanılan lenslerin kalitesini anlamak için çeşitli ölçütler vardır. Bunlardan biri de "MTF" yani Modülasyon Transfer Fonksiyonu. Kulağa biraz teknik geliyor olabilir ama sakin olun! Birazdan bunu çayınızı yudumlarken anlayabileceğiniz bir hale getireceğiz.

MTF Nedir?

MTF, bir lensin bir görüntüyü ne kadar net ve kontrastlı bir şekilde aktarabildiğini gösteren bir ölçüttür. Daha basit bir ifadeyle, lensin detayları ne kadar iyi gösterebildiğini tanımlar. Yani, "Detaylar yerinde mi, yoksa bulanıklıkta kayıp mı?" sorusunun cevabıdır.

MTF Neden Önemlidir?

1. Detay ve Keskinlik: Yüksek MTF değerleri, lensin ince detayları net bir şekilde aktarabileceğini gösterir.

2. Kontrast: Daha yüksek kontrast, görüntünün daha belirgin olmasını sağlar. Yani, siyahı siyah, beyazı beyaz görmek isteyenler için iyi bir haber!

3. Lensin Alanı: MTF, lensin merkezde ve kenarlarda nasıl performans gösterdiğini anlamamıza yardımcı olur. Kaliteli bir lens, tüm alan boyunca tutarlı bir performans sergiler.

Lensin kalitesi ne kadar yüksek olursa ışığı o denli mükemmele yakın kırar, siyah ve beyaz birbirine daha az karışır.

Peki MTF Nasıl Ölçülür?

MTF “lp/mm” cinsinden ifade edilir, bu değer ne kadar yüksekse lens o kadar keskin görüntüler sunabilir demektir.

Eşit aralıklarla yerleştirilmiş siyah ve beyaz çizgilerden oluşan standart test kartları (örneğin, 1951 USAF hedefi veya Ronchi düzeni), sistem performansını test etmek için idealdir.

Bu siyah beyaz çizgilerin yakınlığı genellikle milimetre başına çizgi çiftleri (line-pairs per millimeter, lp/mm) cinsinden ifade edilir (burada bir çizgi çifti, bir siyah çizgi ve bir beyaz çizgiden oluşan bir diziyi ifade eder). Çizgi çiftleri başına milimetre ölçüsü, görüntülediğimiz nesne için mekansal frekans olarak adlandırılır. Mekansal frekansın tersi, iki çözülmüş çizgi arasındaki milimetre cinsinden mesafeyi verir. Örneğin, çift başına 1 mikronluk mekansal periyotla siyah ve beyaz çizgi çiftlerinden oluşan sürekli bir seri, her milimetrede 1000 kez tekrar eder ve bu nedenle milimetre başına 1000 çizgiye karşılık gelen bir mekansal frekansa sahip olur.

Lens merkezine göre tanımlanan tangenyal (T) ve radial (R) yönlerindeki bar desenleri farklı MTF değerleri sunar. Tangenyal bir hedefte, çizgiler görüntü çemberine teğet olarak yerleştirilirken, radial bir hedefte çizgiler görüntü çemberine diktir. Teğetsel ve sagital eğriler ne kadar yakınsa, lensin görüntüleme performansı o kadar iyi olur.

Yapılan standart MTF testinden sonra lens ile ilgili keskinlik, kontrast ve homojenlik ile ilgili değerlere ulaşılır ve MTF grafikleri oluşturulur.

MTF grafikler, lensin performansını görmek için kullanılır. Eğer görüntü işlemeyi profesyonel olarak yapmıyorsanız anlamanız zor olabilir.

Bu grafiklerde:

• Yatay eksen, detay seviyesini gösterir.

• Dikey eksen, kontrast aktarım yüzdesini belirtir.

Prensip olarak aşağıdakiler geçerlidir:

• Modülasyon eğrileri ne kadar yüksek olursa lens o kadar iyi olur

• Teğetsel ve sagital eğriler ne kadar yakınsa, görüntüleme performansı o kadar iyi olur

• Modülasyon bir alanda %20'nin altına düşerse, optik muhtemelen bu alandaki inceleme için uygun değildir.

Bu tür konular için her zaman güvenilir uzmanların tavsiyelerini ve bilgi birikimlerini dikkate alın. Pek çok önemli detay, yalnızca veri sayfalarına bakarak elde edilemez ve en uygun çözümü belirlemek için derinlemesine ürün bilgisi gereklidir. Bu nedenle, ideal bir analiz için kendi değerlendirmelerinizi yapmanız önemlidir.

Yüksek kaliteli optik ve kamera kullanılsa da keskin ölçümler yapmak yani daha yüksek MTF için dikkat edilmesi gereken birkaç ipucu var.

1- Diyaframı Kısmak

Bir önceki blogumuzda da bahsettiğimiz gibi kısık diyafram daha büyük bir netlik alanı ve daha yüksek MTF sağlıyor, diyaframın kısılması daha keskin ölçümler yapmak gerektiğinde dikkat edilmesi gereken bir durumdur.

2- Optik merkezi kullanmak

Görüntüleme performansı optik merkezden görüntü sınırına doğru önemli ölçüde kötüleşir.. Optimum performans için, sisteminizi kurarken uygulama MTF'yi kontrol ettiğinizden emin olun ve mümkün olduğunca hassas kontrollerinizi optik merkeze gelecek şekilde görüntü konumunuzu ayarlayın.

3- Odak Uzaklığını Arttırmak

Daha büyük odak uzaklıklarına sahip lensler daha dar bir görüş açısı ile daha uzağa baktıklarından ışınları daha paralel alırlar ve bu durum optik merkezden uzaklaştıkça oluşan bozulmalarının etkisini azaltır.

Endüstriyel Uygulamalarda MTF’nin Kullanımı

Endüstriyel lensler, otomasyon ve kalite kontrol sistemlerinde sıkça kullanılır. MTF, bu lenslerin başarısını anlamak için bir rehberdir.

• Hata Tespiti: Kusurları daha hızlı ve kesin tespit etmek için yüksek MTF değerlerine sahip lensler tercih edilir.

• Homojen Performans: Özellikle geniş alan görüşü gerektiren uygulamalarda lensin merkezden kenarlara kadar tutarlı bir performans sergilemesi önemlidir.

MTF, lensin görüntüleme kalitesini ölçmede önemli bir kriterdir. Yüksek MTF değerleri, net ve detaylı görüntüler sağlar. Endüstriyel uygulamalarda, kaliteli bir lens seçmek için MTF grafikleri dikkate alınmalıdır.

Son olarak, MTF grafiklerini bir bulmaca gibi düşünün. Doğru lensi bulduğunuzda görüşünüz "tam netlikte" olur!