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Optiken für Kameras für die Bildverarbeitung

Üblicher weise verfügen Kameras für die industrielle Bildverarbeitung nicht über eine eigene (feste) Optik, sondern haben lediglich eine standardisierte Aufnahme für eine Optik. Diese Aufnahmen sind normiert. Hauptsächlich wird verwendet:

• C-Mount
• CS-Mount
• F-Mount
• M42x1

Mit diesen Anschlüssen sind bei Objektivherstellern eine Vielzahl von Optiken verfügbar, sodass es in der Regel möglich ist, eine zur gestellten Aufgabe passende Optik zu finden. Sollte jedoch einmal kein passendes Objektiv zur Verfügung stehen, so besteht bei einigen Anbietern auch die Möglichkeit, sich ein der Aufgabe entsprechende Objektiv anfertigen zu lassen.

Bei den Objektiven erfolgt die Auswahl zunächst nach dem zur Kamera passenden Anschluß und dem benötigten Bildwinkel. Je nach Größe des Bildsensors der Kamera ergibt sich daraus die entsprechende Brennweite.
Bei der Auswahl des Objektives gibt es noch eine Reihe von anderen Kriterien, die man beachten sollte. Hierzu zählt zum Beispiel:

Die Vignettierung
Besonders bei lichtstarken Objektiven ist mit einem physikalisch bedingten Lichtabfall in den Bildecken zu rechnen. Eine zusätzliche künstliche Vignettierung durch eine Verengung im Strahlengang ist deshalb unbedingt zu vermeiden.

Sphärische Aberration
Sphärische Linsen haben im Zentrum und am Rand unterschiedliche Brennweiten, was sich ebenfalls besonders bei lichtstarken Objektiven bemerkbar macht. Es sollte daher auf eine asphärische Linsenkonstruktion geachtet werden.

Komafehler
Der Komafehler kommt zustande, weil sich bei einem schräg einfallenden Strahlenbündel die sphärische Aberration aufgrund der Asymmetrie stärker auswirkt. Die so genannte Koma verstärkt sich mit zunehmendem Abstand von der Bildmitte (optischen Achse).

Vergütung
Es sollte bei den Objektiven auf eine hochwertige Vergütung der Optik geachtet werden. Dadurch kann kontrastminderndes Streulicht in der Optik vermindert werden.

Fokus und Blendeneinstellung
Im industriellen Einsatz ist häufig mit mehr oder weniger starken Vibrationen am Kamerastandort zu rechnen. Deshalb sollte auf eine mechanische (motorische) Blenden- und Focusverstellung verzichtet und ein Objektiv mit manueller und fixierbarer Fokus- und Blendeneinstellung vorgesehen werden, um selbständigem Verstellen durch Vibrationen vorzubeugen.

Brennweite
Die Brennweite ist dem gewählten Bildwinkel und dem Sensorformat der Kamera entsprechend zu wählen. Dabei sind Varioobjektive zu vermeiden, da diese meist deutlich schlechtere optische Eigenschaften aufweisen, als Festbrennweiten und mechanischen Beanspruchungen schlechter widerstehen.