プロジェクターの明るさ

導入

プロジェクターの明るさは出力電力を制御し、したがってプロジェクターから放射される光の量を制御します。プロジェクターの輝度を使用することは、信号対雑音比 ( SNR ) を最大化する最も効率的な方法です。プロジェクターの明るさを最大化すると、カメラが受信する信号の振幅が最大化されます。これにより、プロジェクターからの反射光がピクセルを過度に飽和させない限り、ノイズの影響が最小限に抑えられます。ピーク信号振幅を改善すると同時に、明るさの増加は画像の平均強度にも影響します。これは、プロジェクターの明るさを段階（stops）単位で測定して露出を制御できることも意味します。

プロジェクター

プロジェクターの明るさの変数は、プロジェクターから放射されるルーメンの量を制御する相対値に基づいています。以下の表は、 Zivid カメラで利用可能なプロジェクターの明るさと段階（stops）の関係を示しています。プロジェクターの明るさを 0 にすると、プロジェクターの電源がオフになります。

輝度	0.25	0.50	1.00	1.80	2.00	2.50	3.00
段階（Stops）	-2	-1	0	+0.85	+1	+1.32	+1.58

明るさとストップの関係は \(\text{Stops} = \log_2(\text{Brightness})\) で表されます。例えば、プロジェクターの明るさを 0.50 から 1.00 に上げると、画像の平均輝度は 1 段階増加します。

プロジェクターの明るさを選択するときは、 SNR の概念を念頭に置き、可能な限り高く保つことをお勧めします。これは、強い周囲光が存在する場合や、1 メートルを超える距離で撮影する場合に特に当てはまります。

サーマルスロットリング

プロジェクターの過熱を防ぐため、カメラは撮影中に自動的に動作時間を制限します。そのため、撮影の合間に冷却のために一時停止し、その後撮影を再開する場合があります。

サーマルスロットリングに影響する要因は何ですか？

プロジェクターの最大デューティサイクル（プロジェクターが動作し続けることができる時間）は、温度によって低下します。その温度は、以下の要因によって影響を受けます。

• プロジェクターの明るさ

• 周囲温度

• プロジェクターのデューティサイクルは、以下の要素に依存します。

  • 使用されている Vision Engine （パターン数が多いものもある）

  • キャプチャあたりの取得数

  • 各取得の露出時間

ユーザーにはどのように表示されますか？

サーマルスロットリングが発生した場合：

• カメラは撮影中に冷却のため一時停止します。

• Zivid Studio では、スロットル時間が表示されます。

• SDK では、フレームメタデータを確認することで、スロットリングが発生したかどうかを確認できます。

Zivid 2+ MR130、MR60、および LR110 カメラの 2D キャプチャモードにおけるサーマルスロットリング：

• 非常に高い周囲温度でのみ作動します

• プロジェクターの明るさの影響を受けません

キャプチャ後にサーマルスロットリングが発生したかどうかを確認する方法：

1. Zivid Studio で、情報パネル（View → Information）を確認してください。

2. SDK では、フレームメタデータを調べて、サーマルスロットリング時間を確認します。

C++

ソース

std::cout << "Thermal throttling time:" << std::endl;
std::cout << std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(frameInfo.metrics().throttlingTime().value())
                 .count()
          << " ms" << std::endl;

C#

ソース

Console.WriteLine("Thermal throttling time:");
Console.WriteLine(frameInfo.Metrics.ThrottlingTime.Milliseconds + " ms");

Python

ソース

print("Thermal throttling time:")
print(f"{frame_info.metrics.throttling_time.total_seconds() * 1000:.0f} ms")

Zivid 2+ (M60/M130/L110) プロジェクターの最大輝度制限

デフォルトでは、 Zivid 2+ M60/M130/L110 カメラのプロジェクターの最大輝度は、プロジェクターが使用する光の色によって決まります。3D キャプチャの場合、光の色は Sampling::Pixel 設定によって決まります。2D キャプチャの場合、色は常に白です。

With the following Settings::Sampling::Pixel options, blueSubsample2x2, redSubsample2x2, blueSubsample4x4, redSubsample4x4

プロジェクターの最大輝度は 2.5 です。

Zivid::Settings::Sampling::Pixel::all または 2D キャプチャを使用する場合

動作中のカメラの消費電力を 100 W 未満に保つため、プロジェクターの最大輝度は 2.2 に制限されています。

アプリケーションで 100 W を超える電力消費が許可されている場合は、設定ファイルを使用してこの制限を引き上げ、 Zivid::Settings::Sampling::Pixel::all を使用している場合や 2D キャプチャの場合でも、プロジェクターの明るさ 2.5 を使用できるようになります。

Zivid 2+ M60/M130/L110 プロジェクターの最大輝度制限を上げる方法

プロジェクターの輝度制限を上げるには Config.yml ファイルを更新します。ファイルが既に存在し、 Windows の場合は %LOCALAPPDATA%\Zivid\API 、 Ubuntu の場合は "${XDG_CONFIG_HOME-$HOME/.config}"/Zivid/API にある場合は、次の情報で更新してください。

__version__:
    serializer: 1
    data: 18
Configuration:
    Camera:
        Power:
            Limit: unlimited

注釈

__version__ セクションのデータ番号が 18 以上であることを確認してください。

ファイルが存在しない場合：

1. Config.yml ファイルをダウンロードします。

2. ダウンロードした Config ファイルを以下のディレクトリに配置します。

   Windows

   mkdir %LOCALAPPDATA%\Zivid\API
   move %HOMEPATH%\Downloads\Config.yml %LOCALAPPDATA%\Zivid\API\
   

   Ubuntu

   mkdir --parents "${XDG_CONFIG_HOME-$HOME/.config}"/Zivid/API
   mv ~/Downloads/Config.yml "${XDG_CONFIG_HOME-$HOME/.config}"/Zivid/API/
   

   注意

   既存の Config ファイルは上書きされます。

注意

Zivid 設定ファイルは、.yml ファイル拡張子（.yaml ではない）を使用する必要があります。

バージョン履歴

SDK	変更点
2.17	キャプチャ後にスロットリング時間を取得する機能を追加しました。
2.10.1	Zivid 2+ のプロジェクターの最大輝度は、白色光でキャプチャする場合、デフォルトで制限されていますが、 Config.yml を使用して制限を増やすオプションがあります。
2.10.0	Zivid 2+ シリーズが追加されました。
2.9.0	サーマルスロットリング機能が改善され、完全なキャプチャを一時停止するのではなく、予測された時間範囲で取得間のスロットリングを行うようになりました。