[Dringend!] Kamera auslesen

[Frank E.]

So fundiert diese Ausführungen auch sind, in einem Punkte irrt der Meister:

Mit der Grösse des Sensors hat das überhaupt nichts zu tun.

Hallo,

DAS, mit Verlaub, ist Quark. Auf die Größe des reellen Bildes ansich hat der Sensor freilich keinen Einfluss. Aber dessen Größe bestimmt, welcher Ausschnitt davon weiterverarbeitet wird.

Kleiner Sensor = kleiner Bildausschnitt = wirkt wie Tele
Großer Sensor = großer Bildausschnitt= wirtt wie Weitwinkel

Das kann dir jeder halbwegs technisch informierte Digitalkamera-Besitzer erklären und vorführen. Weil der Sensor einer Canon 20D z.B. nur APS-Format statt KB-Format hat, wirken alle verwendeten Objektive so, als ob deren Brennweite um den Faktor 1,6 größer wäre ...

Gruß, Frank


[/quote]

[Elektronik303]

Also die Diagonale des Chips dürfte so 5mm betragen, heißt ich brauch eine Linse mit 10 mm Durchmesser, mit 1 mm Brennweite (nach Frank). Mit dem Formular mit dem Abstand 10mm von Cam zu Boden habe ich ausgerechnet 0,111-Periode Fache Vergrößung, wäre ja eig perfekt, aber Brennweite 1mm? Hört sich nach sehr wenig an...

Aber eig würde ich auch eher zu der Chipgrößenrechnung dendieren, da die "Strahlen" (also das Bild) ja irgendwo drauftreffen muss, und das ist ja der Chip. Aber ich hab keine Ahnung ^^

[Elektronik303]

So, ich hab mal so aus langeweile bei einer "Linsenfirma" angerufen, eine passende Linse, also einen Prototypen zu erstellen kostet so um die 400€. Das ist natürlich für mich unbezahlbar, also 50 bis 70 ist wirklich die Grenze.

Jetzt brauch ich ne Lösung...

[Besserwessi]

Ein Sensor mit 5 mm größe ist ziehmlich groß für eine kleine Camera, das ist schon fast die Größe bei normalen Video Kameras.
Eine Linse mit 10 mm Druchmesser und 1 mm Brennweite geht praktisch nicht da hätte man viel zu große verzerrungen. Schon Linsen mit einem Durchmesser von wesentlich mehr als dem doppelten der Brennweite sind eher selten.

Selbst bei einem 5 mm Sensor sollte eine Linse mit etwa 5 oder auch nur 2 mm durchmesser Reichen. Der Linsendurchmesser ist ohmehn im wesentlichen für die Helligkeit wichtig.
Die Linse aus dem CD Spieler sollte etwa 2 mm Brennweite haben, was auch ungefähr richtig wäre. Einen groben Schätzwert für die Brennweite kriegt man, wenn man die Linse als Lupe benutzt. Die Brennweite ist etwas mehr als der maximale Abstand ein dem man noch was erkennt.

Es gibt für diese Linse 2 Positionen wo man ein Scharfes Bild kriegt: eine mit der Linse dicht am Objekt (das sollte die Oben Probierte Lösung sein) und eine mit der Linse dicht am Sensor, das solle die richtige sein.
Als Pratische Grenze kann der Bildausschnitt (also das Linienmuster) nicht wesentlich breiter als etwa 2 mal der Abstand sein. Wenn man breiter will, kriegt man Probleme mit den Linsenfehlern und unterschiedlicher Helligkeit in der Mitte und an Rand. Wenn es so eng zugeht, dann hilft nur noch ein Spiegel.

[mare_crisium]

Elektronik303,

ich habe interessehalber einmal Lichtöffnung eines Maussensors vergrössert. Wie man sieht, ist die lichtempfindliche Fläche eines Maussensors kleiner als 2x2mm gross (in dem Bild Maus007 beträgt der Abstand zwischen den Chip-Anschlüssen 2,54mm). Die anderen Bilder zeigen, wie so eine "Brille" für die Maus aussehen kann. Beide Linsendurchmesser sind 12mm, die Brennweiten 30mm und 48mm, der Linsenabstand 0mm. Die effektive Brennweite ist 18mm. Der freie Bohrungsdurchmesser im Linsenhalter ist 8mm. Die Anordnung funktioniert.

mare_crisium

[Elektronik303]

Ok, 2mm Brennweite mit 2mm Durchmesser ginge auch gut denk ich, aber wo bekommt man sowas?
Bei der einen Firma wie gesagt 350 bis 600 Euro, vieeeel zu viel...

[Besserwessi]

Die Linse aus dem CD Spieler sollte in diesem Größenbereich liegen. Bei Reichelt gibt es eine Linse mit 4,6 mm Brennweite für die Laser Kollimination.
Bevor man jetzt noch weiter nach Linsen sucht, sollte man vielleicht noch mal die vorgegeben Maße zusammenstellen:
- Breite des Bildes das aufgezeichnet werden soll
- Größe des Sensors (aktive fläche)
- möglicher Abstand zwischen Bild und Sensor

Die Linsengelichungen sollten bekannt sein. Als Näherung bei großer Vergrößerung, wird der Abstand Linse-Sensor etwas (z.B. 10%) größer als die Brennweite sein. Die Vergrößerung bzw. Verkleinerung (Sensor/Bild) ist das Verhältnis der Abstände zur Linse.

Wenn das mit einer Linse nicht gut geht, bleibt einem immer noch die Möglichkeit Spiegel zu verwenden, so wie in älteren Scannern.

[mare_crisium]

Elektronik303,

ich hätte besser erklären sollen, was ich mit dem Maus-Beispiel zeigen wollte: Dass bei technischen Anwendungen die Objektivbrennweite (18mm) und Chipdiagonale (ca. 3mm) nicht gleich gross zu sein brauchen. - Der Zusammenhang, auf den Frank E. sich bezieht, stammt, wie er schon sagt, aus der Photographie. Da stellt er sicher, dass das Bild, das auf dem Dia bzw. dem Bildschirm erscheint, in etwa dem Blickwinkel (nicht dem Gesichtsfeld, das ist nämlich viel grösser!) eines normalsichtigen, erwachsenen Menschen entspricht. - Wenn man nach „Normalobjektiv“ googlet, findet man jede Menge Diskussionen zu diesem Thema. -

Du willst aber Deine Kamera nicht fürs Photographieren benutzen, sondern für die Bildverarbeitung, um mit Deinem Roboter Linien entlang zu fahren.

Deshalb ist, genau wie bei meiner Mausoptik, die Regel „Chipdiagonale = Objektivbrennweite“ für Dich nicht wichtig. Sie macht es Dir sogar unnötig schwer: Je kürzer die Brennweite einer Sammellinse ist, desto stärker ist ihre Krümmung (siehe „Linsenschleiferformel“ in Wikipedia.de) und umso teuerer ist die Linse (abgesehen von Massenprodukten wie DVD-Laufwerkslinsen und opt. Mauslinsen). Die beiden Linsen, aus denen ich meine Mausbrille zusammengesetzt habe, kosten zusammen nicht einmal 2 Euronen (ohne Versandkosten ).

Fazit: Wie Besserwessi vorschlägt, solltest Du die Gegenstands- und Bildweite bzw. den Abbildungsmassstab festlegen, die Du haben willst, und daraus die gewünschte Brennweite berechnen. Mit ein bisschen Herumspielen wirst Du eine passende „zivile“ Brennweite (10mm – 20mm) finden, für die Du Linsen bekommen und auch bezahlen kannst.

mare_crisium

[Manf]

Eine besonders einfache Form einer Linse mit einer sehr kurzen Brennweite ist eine Kugellinse. Die braucht bei ihrer sehr einfachen Herstellung auch nicht teuer zu sein.
https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=8192

hier auch im Vergleich mit Suppenlinsen (rechts außen):
Bild hier  

[Elektronik303]

Ok, 5cm Sichtbereich wäre schon nicht schlecht, damit ich auch 90°-120° Kurven schaffe.
Der Sensor ist so ca. 4mm*4mm Breit/Lang, obwohl die wirklich aktive Fläche (das erkenn ich daran dass sie sehr bunt spiegelt) eher bei 3,5*3,5mm liegen könnte.
Abstand zwischen Sensor (nicht Linse!!!) wäre bei 1,5cm perfekt, aber ich denke dass ist echt Luxus, und so eine Linse werde ich nicht kriegen, deshab können es auch zwei, drei cm mehr sein.
Also in Kurzform:
- Breite des Bildes das aufgezeichnet werden soll : 5cm
- Größe des Sensors (aktive fläche) : 3,5mm*3,5mm
- möglicher Abstand zwischen Bild und Sensor: 1,5cm ideal, 2,5-3 cm gehen auch.

So, jetzt muss ich daraus die Linse erechnen, wie mach ich das? Und der Mann bei der Firma IMOS sagte auch was von Dicke der Linse, was hängt davon ab?


Und wo krieg ich solche Kugellinsen her?

Mfg

Christian