Depth of Focus
Introduction
초점 심도는 피사체에 초점이 맞춰지는 거리 범위를 나타냅니다. 이 범위를 벗어난 피사체는 흐릿하게 보입니다.
이 글에서는 초점 심도의 기본 원리와 이러한 원리를 Zivid 카메라에 적용하는 방법을 설명합니다.
What is focus?
초점은 혼란원 (CoC)에 의해 결정됩니다. CoC는 한 지점에서 나온 빛이 카메라 렌즈를 통과하여 이미지 센서에 닿을 때 덮이는 반경 또는 면적입니다. CoC가 두 개 이상의 픽셀을 가릴 만큼 크면 피사체의 초점이 맞지 않아 신호 손실과 노이즈가 발생합니다. 조리개가 충분히 크면 렌즈에 너무 가까운 피사체는 센서 앞에 초점이 맞춰지고, 너무 먼 피사체는 센서 뒤에 초점이 맞춰져 흐릿한 이미지가 나타납니다. 아래 그림을 참조하세요.
Depth of Field
피사계 심도는 피사체에 초점이 맞춰지는 거리의 범위입니다. 경계는 근거리 초점 거리( \(d_{near}\) )와 원거리 초점 거리( \(d_{far}\) )로 정의됩니다. 이 경계를 벗어나면 초점 심도가 증가하여 빛이 주변 픽셀로 확산됩니다.
렌즈가 광선을 굴절시키는 각도는 조리개 크기에 따라 커집니다. Zivid 3D 카메라의 경우, 조리개가 크면 물체의 초점이 흐려져 신호 대 잡음비(SNR)가 감소하고 포인트 클라우드의 노이즈가 심해질 수 있습니다. 따라서 최적의 화질을 위해서는 카메라의 작동 거리에 맞는 적절한 조리개를 선택하는 것이 매우 중요합니다.
How does focus affect my point cloud?
As the image gets more out of focus, artifacts such as noise and Contrast Distortion will increase. When we speak about noise, we are talking about the point precision of the point cloud. This means that the capture-to-capture variations of a given pixel will increase and that the pixel-to-pixel variation within for a given capture will increase. A slight increase in noise is often still acceptable, depending on the processing algorithm used. Therefore, an unfocused image can still be acceptable in many cases.
참고
지비드 카메라는 초점 흐림 현상에 강합니다!
이미지의 초점이 맞지 않는 영역만 영향을 받는다는 점에 유의해야 합니다. 최적의 정밀도로 좋은 포인트 클라우드를 얻으려면 해당 용도에 맞는 카메라의 작동 거리를 고려해야 합니다.
Depth of Focus for Zivid Cameras
아래 표는 Zivid 카메라의 초점 심도를 보여줍니다.
Zivid 3
Zivid 2+
MR130/M130
Zivid 2+ M130/MR130 |
|||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
\(f\) -number |
\(f/2\) |
\(f/2.8\) |
\(f/4\) |
\(f/5.6\) |
\(f/8\) |
\(f/11\) |
\(f/16\) |
\(f/22\) |
\(f/32\) |
Stops |
+3 |
+2 |
+1 |
0 |
-1 |
-2 |
-3 |
-4 |
-5 |
Focus, near (mm) |
1115 |
1055 |
975 |
885 |
780 |
680 |
560 |
460 |
355 |
Focus, far (mm) |
1560 |
1695 |
1945 |
2430 |
3880 |
15120 |
Inf [2] |
Inf [2] |
Inf [2] |
Depth of Field(mm) |
445 |
640 |
970 |
1545 |
3095 |
14440 |
Inf [2] |
Inf [2] |
Inf [2] |
LR110/L110
Zivid 2+ L110/LR110 |
|||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
\(f\) -number |
\(f/2\) |
\(f/2.8\) |
\(f/4\) |
\(f/5.6\) |
\(f/8\) |
\(f/11\) |
\(f/16\) |
\(f/22\) |
\(f/32\) |
Stops |
+3 |
+2 |
+1 |
0 |
-1 |
-2 |
-3 |
-4 |
-5 |
Focus, near (mm) |
800 |
720 |
630 |
535 |
440 |
360 |
275 |
215 |
155 |
Focus, far (mm) |
1769 |
2310 |
4375 |
Inf [3] |
Inf [3] |
Inf [3] |
Inf [3] |
Inf [3] |
Inf [3] |
Depth of Field(mm) |
960 |
1590 |
3745 |
Inf [3] |
Inf [3] |
Inf [3] |
Inf [3] |
Inf [3] |
Inf [3] |
MR60/M60
Zivid 2+ M60/MR60 |
|||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
\(f\) -number |
\(f/2\) |
\(f/2.8\) |
\(f/4\) |
\(f/5.6\) |
\(f/8\) |
\(f/11\) |
\(f/16\) |
\(f/22\) |
\(f/32\) |
Stops |
+3 |
+2 |
+1 |
0 |
-1 |
-2 |
-3 |
-4 |
-5 |
Focus, near (mm) |
500 |
465 |
425 |
380 |
330 |
285 |
230 |
185 |
140 |
Focus, far (mm) |
755 |
840 |
1010 |
1390 |
3200 |
Inf [4] |
Inf [4] |
Inf [4] |
Inf [4] |
Depth of Field(mm) |
255 |
370 |
585 |
1010 |
2870 |
Inf [4] |
Inf [4] |
Inf [4] |
Inf [4] |
Zivid 2
M70
Zivid 2 M70 |
|||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
\(f\) -number |
\(f/2\) |
\(f/2.8\) |
\(f/4\) |
\(f/5.6\) |
\(f/8\) |
\(f/11\) |
\(f/16\) |
\(f/22\) |
\(f/32\) |
Stops |
+3 |
+2 |
+1 |
0 |
-1 |
-2 |
-3 |
-4 |
-5 |
Focus, near (mm) |
530 |
480 |
420 |
370 |
300 |
250 |
190 |
150 |
110 |
Focus, far (mm) |
1040 |
1280 |
1990 |
7630 |
Inf [5] |
Inf [5] |
Inf [5] |
Inf [5] |
Inf [5] |
Depth of Field(mm) |
510 |
800 |
1570 |
7260 |
Inf [5] |
Inf [5] |
Inf [5] |
Inf [5] |
Inf [5] |
L100
Zivid 2 L100 |
|||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
\(f\) -number |
\(f/2\) |
\(f/2.8\) |
\(f/4\) |
\(f/5.6\) |
\(f/8\) |
\(f/11\) |
\(f/16\) |
\(f/22\) |
\(f/32\) |
Stops |
+3 |
+2 |
+1 |
0 |
-1 |
-2 |
-3 |
-4 |
-5 |
Focus, near (mm) |
680 |
605 |
520 |
430 |
350 |
280 |
210 |
160 |
120 |
Focus, far (mm) |
1870 |
2870 |
14290 |
Inf [6] |
Inf [6] |
Inf [6] |
Inf [6] |
Inf [6] |
Inf [6] |
Depth of Field(mm) |
1190 |
2260 |
13770 |
Inf [6] |
Inf [6] |
Inf [6] |
Inf [6] |
Inf [6] |
Inf [6] |
경고
Zivid 3는 고정 조리개를 특징으로 합니다. 이 모델에서는 조리개 조절 기능을 사용할 수 없습니다.
Depth of Focus Calculator
By using Zivid’s depth of focus calculator, it is possible to find the recommended max aperture based on the working distance and acceptable blur radius. Keep in mind, getting sharp images in the region of interest is one of many things needed for optimal point cloud quality, but it is not a hard constraint. Zivid’s 3D technology is very resilient to blur and defocus. It will still be able to provide good point clouds even if the image appears out of focus, though they can be a little noisier.
Version History
SDK |
Changes |
|---|---|
2.17.0 |
Zivid 3 XL250에 대한 지원이 추가되었습니다. |