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画像処理業界トレーニング教室
対面式カメラの主なパラメータとアプリケーションノート（下）
フレームレート/ラインレート
カメラの取り込み周波数は、サーフェスカメラの場合はフレームレート、ラインカメラの場合はライン周波数で表されます。
サーフェスカメラのフレームレートの単位はFPS（frames per second）、つまり1秒間にカメラが撮影できる画像の枚数を指し、1画像が1フレームとなります。 例えば、15フレーム/秒とは、1秒間に最大15枚の画像を撮影できることを意味します。 一般的に、カメラの解像度が高いほど、フレームレートは低くなります。
ラインカメラのライン周波数はHzで表され、1Hzは1ライン分の撮像に相当します。 例えば、50KHz/secというのは、1秒間に50,000ラインをスキャンすることを意味します。 一般的には、解像度が高いほどラインレートは低くなります。
ゲイン
入力信号と出力信号の増幅率のことで、映像全体の明るさを向上させるために用いられる。 ゲインの単位はdBです。
外部トリガー
産業用カメラは一般的に外部トリガー機能を持っており、外部信号に応じて画像取得を制御することができます。つまり、外部信号を受信したら、一旦画像を取得します。 実用面では、センサーとカメラの外部トリガー機能を併用することで、柔軟な使い方ができます。
注意してください：
カメラの外部トリガー機能を使用する場合、DC/ACモーター、インバーター、コンタクターなどの他の電子機器が存在する場合があります。各種信号のシールドが適切に行われていない場合、カメラの外部トリガー信号に干渉を与え、カメラの使用に影響を与える可能性があります。
信号出力:
露光時間とは、カメラのセンサーチップに光が投射され、カメラチップが光を感知するまでの時間です。一般的には、露光時間が長いほど画像は明るくなります。
外部トリガーによる同期取得では、露光時間をラインサイクルに合わせて設定することも、固定時間で設定することも可能です。
産業用カメラの露光方式はライン露光とフレーム露光に分けられ、ライン露光は線ごとの露光、フレーム露光はすべての画像要素を一度に露光することを指します。 ラインマトリクスカメラは、ラインごとの露光で、ラインの周波数を固定するオプションがあります。
シャドウのドラッグ
動いている被写体を撮影する場合、露光時間が動きの速さに合わず、画像素子上に被写体が繰り返し写ってしまいます。
カメラの取り込み周波数は、サーフェスカメラの場合はフレームレート、ラインカメラの場合はライン周波数で表されます。
サーフェスカメラのフレームレートの単位はFPS（frames per second）、つまり1秒間にカメラが撮影できる画像の枚数を指し、1画像が1フレームとなります。 例えば、15フレーム/秒とは、1秒間に最大15枚の画像を撮影できることを意味します。 一般的に、カメラの解像度が高いほど、フレームレートは低くなります。
ラインカメラのライン周波数はHzで表され、1Hzは1ライン分の撮像に相当します。 例えば、50KHz/secというのは、1秒間に50,000ラインをスキャンすることを意味します。 一般的には、解像度が高いほどラインレートは低くなります。
ゲイン
入力信号と出力信号の増幅率のことで、映像全体の明るさを向上させるために用いられる。 ゲインの単位はdBです。
外部トリガー
産業用カメラは一般的に外部トリガー機能を持っており、外部信号に応じて画像取得を制御することができます。つまり、外部信号を受信したら、一旦画像を取得します。 実用面では、センサーとカメラの外部トリガー機能を併用することで、柔軟な使い方ができます。
注意してください：
カメラの外部トリガー機能を使用する場合、DC/ACモーター、インバーター、コンタクターなどの他の電子機器が存在する場合があります。各種信号のシールドが適切に行われていない場合、カメラの外部トリガー信号に干渉を与え、カメラの使用に影響を与える可能性があります。
信号出力:
カメラの外部トリガー機能を使用する場合、一般的には、カメラが外部トリガー状態になることに合わせて、外部光源の照明も使用します。 カメラが撮影しているときは光源が点灯し、撮影していないときは光源が消灯します。 カメラによっては、信号出力機能があり、トリガー信号を出力して光源をON/OFF制御することで、カメラの画像取得に合わせています。
露光時間とは、カメラのセンサーチップに光が投射され、カメラチップが光を感知するまでの時間です。一般的には、露光時間が長いほど画像は明るくなります。
外部トリガーによる同期取得では、露光時間をラインサイクルに合わせて設定することも、固定時間で設定することも可能です。
産業用カメラの露光方式はライン露光とフレーム露光に分けられ、ライン露光は線ごとの露光、フレーム露光はすべての画像要素を一度に露光することを指します。 ラインマトリクスカメラは、ラインごとの露光で、ラインの周波数を固定するオプションがあります。
シャドウのドラッグ
動いている被写体を撮影する場合、露光時間が動きの速さに合わず、画像素子上に被写体が繰り返し写ってしまいます。
ダイナミックレンジ
カメラのダイナミックレンジとは、カメラが検出できる光の信号の範囲を示すもので、カメラが撮影できる「最も暗い」範囲から「最も明るい」範囲までを表します。 固定式カメラの場合、ダイナミックレンジは外部環境に左右されない固定値となります。 ダイナミックレンジは、倍率、dB、bitで表すことができます。 ダイナミックレンジが広ければ広いほど、さまざまな光の強さへの対応力が高まり、表現できる層が増え、色空間も広くなります。
線形応答領域では、カメラのダイナミックレンジは、飽和露光とノイズ等価露光の比率として定義されます：
カメラのダイナミックレンジとは、カメラが検出できる光の信号の範囲を示すもので、カメラが撮影できる「最も暗い」範囲から「最も明るい」範囲までを表します。 固定式カメラの場合、ダイナミックレンジは外部環境に左右されない固定値となります。 ダイナミックレンジは、倍率、dB、bitで表すことができます。 ダイナミックレンジが広ければ広いほど、さまざまな光の強さへの対応力が高まり、表現できる層が増え、色空間も広くなります。
線形応答領域では、カメラのダイナミックレンジは、飽和露光とノイズ等価露光の比率として定義されます：
ノイズ/信号対雑音比
ノイズ：感光チップが光を受信信号として取り込み、出力する過程で生じる画像の粗い部分。画像中に存在してはならない異物画素のことも指す。
信号対雑音比：カメラシステムにおける真の画像信号と画像雑音の比。
スペクトル応答
光谱响应是指相机的芯片对不同波长的光线的响应能力。一般用光谱响应曲线表示，如图X轴表示入射光的波长，Y轴表示响应能力。根据响应光谱不同，可以把相机分为可见光相机(400nm-1000nm，峰值500nm-600nm)，红外相机(700nm以上)，紫外相机(200nm-400nm)。根据应用不同，而选择不同的光谱响应相机。分光応答性とは、カメラのチップが異なる波長の光に反応する能力のことです。 一般的には、図のようにX軸が入射光の波長、Y軸が応答能力を示す分光感度曲線で表されます。 カメラは応答スペクトルの違いにより、可視カメラ（400nm〜1000nm、ピーク500nm〜600nm）、赤外線カメラ（700nm以上）、UVカメラ（200nm〜400nm）に分類されます。 用途に応じて、分光感度カメラの選択は異なります。
ノイズ：感光チップが光を受信信号として取り込み、出力する過程で生じる画像の粗い部分。画像中に存在してはならない異物画素のことも指す。
信号対雑音比：カメラシステムにおける真の画像信号と画像雑音の比。
スペクトル応答
光谱响应是指相机的芯片对不同波长的光线的响应能力。一般用光谱响应曲线表示，如图X轴表示入射光的波长，Y轴表示响应能力。根据响应光谱不同，可以把相机分为可见光相机(400nm-1000nm，峰值500nm-600nm)，红外相机(700nm以上)，紫外相机(200nm-400nm)。根据应用不同，而选择不同的光谱响应相机。分光応答性とは、カメラのチップが異なる波長の光に反応する能力のことです。 一般的には、図のようにX軸が入射光の波長、Y軸が応答能力を示す分光感度曲線で表されます。 カメラは応答スペクトルの違いにより、可視カメラ（400nm〜1000nm、ピーク500nm〜600nm）、赤外線カメラ（700nm以上）、UVカメラ（200nm〜400nm）に分類されます。 用途に応じて、分光感度カメラの選択は異なります。
