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Progressive VS Interlaced 안녕하세요? 화인스텍 마케팅 팀 입니다. 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 이번 포스팅은 영상 출력 방식인 Progressive 와 Interlaced 에 대해 알아보도록 하겠습니다. 이 이야기를 다루는 이유는 TV 포맷 머신 비전 카메라의 출력 방식과 연관이 있기 때문입니다. 대표적인 예로 2000년대 머신비전을 주름잡던 대표적인 카메라들의 설명서에서 PAL, NTSC 와 같은 주사 방식을 보실 수가 있는데 Interlaced 주사방식 TV의 표준이라고 보시면 됩니다. PAL : 초당 50 필드, 625 라인, 짝수 필드 우선 NTSC : 초당 59,94 필드, 525 라인, 홀수 필드 우선 SECAM : 초당 50필드, 625 라인 우리가 현재 쉽게 접하는 사양 중에 1080p, 1080i 와 같은 것인데 액션캠 이나 DSLR, 미러리스 카메라, 휴대폰 동영상 저장 옵션에서도 볼 수 있습니다. 1080(세로줄수)p(Progressive)60(주사율) 1080p60은 Progressive 1080i60은 Interlaced 주사 방식입니다. Progressive 사전적 의미 순차 주사 방식(循次 走査 方式, 영어: progressive scanning, non-interlaced scanning)은 화면에 표시할 내용을 처음부터 끝까지 순서대로 표시하는 영상의 표시 방법. <위키백과> Progressive 방식은 말 그대로 하나의 프레임이 한 장의 이미지입니다. 1080p60 이면 정말 60fps의 영상이라는 것이지요. 뭐... 설명할 것이 없네요. Interlaced 사전적 의미 비월 주사 방식(飛越走査方式, 영어: interlaced scanning)은 하나의 영상을 홀수와 짝수 가로줄로 나뉜 것을 번갈아가며 표시하는 영상의 표시 방식이다. <위키백과> 아래와 같은 방식으로 출력이 됩니다. <그림 1> 이해를 위한 이미지 1080i60은 실제로 홀수 30fps, 짝수 30fps, 가 합쳐서 60fps 이기 때문에 실제 영상은 fps의 절반인 30fps 입니다. Interlaced 출력 방식은 아래 이미지를 보시면 더 확실하게 알 수 있습니다. <그림 2> 샘플 이미지 홀 짝의 출력 시간 차이가 나기 때문에 빠르게 움직이는 영상을 정지하면 위와 같은 이미지입니다. 하지만 사람 눈의 착시현상으로 영상이 재생될 때는 온전한 이미지로 보입니다. 대표적인 장단점을 살펴볼까요? 장점 단점 Progressive 1프레임이 1개의 이미지로 영상 품질이 좋고 고해상도에 유리함 세밀한 (체크무늬 옷과 같은) 수평 패턴에서 깜빡임이 없음 전송 대역폭이 높음. Interlaced 1프레임을 2개로 나누어 전송하므로 전송 대역폭을 절반으로 낮출 수 있음. 플리커 현상으로 눈이 피로해질 수 있음. 결론은 아래 이미지를 보시면 많은 도움이 되실 것 같군요. <그림 3> Progressive와 Interlaced 이해 (출처 : 위키백과) 어떠신가요? 도움이 되셨나요? 마지막으로 TV전송방식을 사용하는 전 세계 지도를 끝으로 이상으로 포스팅을 마치겠습니다. <그림 4> Interlaced TV 분포도 (출처 : 위키백과)
2021.09.24머신비전의 화면 배율 (모니터 배율) 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀 입니다. 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 포스팅을 시작한 지 얼마 되지 않았는데 벌써 방문해 주시는 분들이 많네요^^ 오늘은 화면 배율(모니터 배율)에 대해서 포스팅하고자 합니다. 그동안 광학 배율에 대해선 여기저기 많이 나와있고 주면에서 많이 접하시기 때문에 어렵지 않으셨을 것이라 생각 듭니다. 화면 배율(모니터배율)은 솔직히 잘 쓰이는 단어는 아니고 사용하는 곳도 별로 없죠 화면 배율(모니터배율)은 장비 업체에서 실제 오브젝트와 Review용 모니터의 배율 차이를 이야기합니다. <그림 1> 모니터 배율의 이해 (출처: VS TECHNOLOGY Catalogue 2019-2020) 위 이미지를 보시면 필요한 정보가 다 있네요 공식은 아래와 같습니다. 화상의 대각선 / 센서의 대각선 x 광학 배율 = "화면 배율(모니터 배율)" 화장실에서 물 내리는 것 깜빡할 수 있듯!! 당연한 이야기지만 깜빡하면 깜놀할 수 있는 그런 것입니다. 1. 모니터 사이즈가 바뀌면 화면 배율도 바뀝니다. 2. 모니터 대각선이 아니고 화상의 대각선입니다. 3. 모니터에 화상이 잘려서 나오면 안 됩니다. <그림 02> 모니터 배율 주의사항 (출처 : 직접그림) 이것만 알고 계시면 될듯하네요. 그럼 화면배율(모니터 배율)에 대해서 알아봤습니다. 오늘도 즐거운 하루 보내세요~
2021.09.24FOV의 정의 지난 포스트에서는 카메라 센서 크기에 대해 이야기 했었습니다. 이번 FOV 설명은 카메라 센서 크기에 대해 정확히 알고 계셔야 하기 때문에 이전 포스트를 꼭 한번 보시고 FOV의 정의를 봐주세요. FOV는 Filed of view의 약자로 말 그대로 시야입니다. 센서의 크기와 렌즈 배율에 따라 FOV는 달라지는데요 아래는 FOV 구하는 공식입니다. FOV ((H) or (V)) = Sensor Size((H) or (V)) ÷ 렌즈 배율 (가로는 가로끼리 세로는 세로끼리) <사진 1> SP-12401M-PGE 사양서 예시 (출처 : jai.com) 위 카메라에서 센서크기를 구해야겠죠? 가로 4,112 px x 3.45um = 14.18 mm 세로 3,008 px x 3.45um = 10.37 mm 입니다. 이 카메라에 0.5배 렌즈를 끼우면 아래와 같습니다. FOV(H) = 14.18 mm ÷ 0.5 = 28.36 mm FOV(V) = 10.37 mm ÷ 0.5 = 20.74 mm <사진 2> 0.5배 렌즈 사용시 예시 센서크기의 가로, 세로 길이 2배 넓게 볼 수 있습니다. 반대로 2배 렌즈를 끼운다면 가로, 세로 길이의 절반만 볼 수 있겠죠~^^ 공식은 쉽지만 귀찮죠. 간단하게 엑셀 계산식 첨부파일로 공유드려요~^^ 지금까지 FOV에 대해서 포스팅 했습니다. 이해가 가시나요? 이해가 안가시면 언제든지 댓글 주세요~
2021.09.24이번에는 지난번 포스팅에 이어 머신비전 카메라의 센서사이즈(Sensor Size)에 대해 이야기할 텐데요 DSLR 을 전문적으로 사용하시는 분도 계시고 저희 업계 종사하시는 분도 계시겠지만 센서 사이즈는 단순한 계산에 의해 만들어지게 됩니다. 여기서는 DSLR 용 센서는 언급하지 않고 머신비전용으로 대체적으로 많이 사용되는 센서사이즈(Sensor Size) 에 대해 언급하겠습니다. 우선 그림을 보시죠^^ <그림 1> Sensor Size 위 이미지는 Area Camera Sensor를 단순하게 표현한 그림입니다. 휴대전화로 촬영하든 DSLR로 촬영하든 촬영한 모든 이미지는 확대하면 <그림 1>과 같이 바둑판 형식으로 되어 있습니다. 설명을 위해 일본 Sentech 사의 STC-SBS1242POE 모델의 설명서를 한번 보겠습니다. <그림 2> 참고 사양서 (출처. www.sentech.co.jp) Active Picture Elements.. 해상도를 어렵게 써놨네요. Cell Size = 그림에서 Pixel Size와 같은 이야기입니다. 센서 사이즈(H) = 해상도(H) x 셀 사이즈(H) 센서 사이즈(V) = 해상도(V) x 셀 사이즈(V) 가로는 가로끼리 세로는 세로끼리 끼리끼리 곱하시면 됩니다. 결괏값은 가로(H) : 7,400 um => 7,4mm 세로 (V) : 5,550 um => 5,55mm 센서사이즈(Sensor Size) 계산법 참 쉽죠 잉 아래 그림은 머신비전에서 일반적으로 사용되는 Area Sensor의 가로, 세로, 대각선 사이즈입니다. 아래 표는 일반적인 C-mount에서 사용할 수 있는 사이즈로 카메라 제조사마다 조금씩 차이가 있습니다. 참고용으로 알고 계시면 좋을 것 같습니다. <그림 3> Area Sensor Size 여기서 잠깐!! 1"(인치)는 일반적으로 25.4mm 인데 센서에선 기준이 다르네용? 카메라 센서에서 인치사이즈는 1950년대 진공관으로 카메라 센서가 만들어지던 시절 센서를 보관하는 케이스이 사이즈에서 시작되었는데 아직도 그 기준으로 표기되어 집니다. 그래서 표기되는 인치보다 센서의 대각선이 더 짧습니다. 불편하게시리 그리고 명확히 설명을 해주는 곳도 없죠 그냥 그러려니 하고 넘어가는 것이 좋습니다. 센서사이즈(Sensor Size), 실제 대각선 길이 공식은 쉽지만 귀찮죠 그래서 계산식 엑셀을 첨부파일에 준비했습니다. 잘 활용 하세요~^^ 그럼 이야기 한 김에 Line Sensor Size를 겉핥기 식으로 알아보겠습니다. 라인 스캔 카메라는 스캐너라고 보시면 됩니다. 해상도를 이야기할 때도 조금 다른데요. 영역 스캔 카메라는 5메가, 12메가, 16메가 이렇게 부르지만 라인 스캔 카메라는 2K, 4K, 12K, 16K 이렇게 부르죠 1K = 1,024px로 앞에 숫자를 곱하시면 센서 총 픽셀개수가 됩니다. 세로는 스캐너라고 말씀드렸듯 1Line~4line이 일반적이고 세로가 긴 것은 256line (TDI Sensor)까지도 있습니다. Roll to Roll처럼 흐르는 물체를 멈추지 않고 촬영할 때 많이 쓰입니다. <그림 4> Line Sensor Size 계산법은 동일합니다. 가로는 가로끼리, 세로는 세로끼리 곱하시면 되고 센서 길이에 맞게 렌즈를 선정하시면 되겠습니다. 라인 스캔 카메라는 나중에 더 자세히 다루기로 하고 이번 포스팅은 마치겠습니다.
2021.09.23기본용어 정리 최소한 알아야 하는 용어 머신 비전의 용어 아주 기본 용어입니다. 고객이든 컴포넌트든 우리가 미팅을 하게 될 텐데요. 처음 광학계 콘셉트 잡을 때 나오는 단어들입니다. 이것 역시 그림으로 간단하게 알아보시죠 <그림 1> 광학계 기본용어 앞서 말씀드렸듯이 카메라 렌즈 조명 등 기본적인 것은 이미 알고 계실 겁니다. 그럼 위에 적혀있는 내용을 알아보죠. 용어 요약 설명 보충 설명 Space 카메라 외형 끝과 오브젝트 측 WD까지의 거리 광학계가 설치되는 공간 O/I 카메라 안의 이미지 센서와 물체 측 WD까지의 거리 센서와 센서가 보는 물체까지의 거리 WD 렌즈 끝과 오브젝트 측 WD까지의 거리 조명이 설치될 수 있는 공간 LWD 조명 끝과 오브젝트 측 WD까지의 거리 조명의 셋업 위치 FOV 렌즈를 통해 카메라 이미지 센서에 보이는 영역 실제 검사 영역 DOF 렌즈의 초점이 맞는 영역 검사가 가능한 정도의 초점 범위 용어설명이 잘 되었나요? 이 단어를 알더라도 순조로운 미팅이 되지 않습니다. 하지만 이 단어조차 모른다면 믿음이 안 가겠죠? 위에 나오는 이미지센서(카메라 센서)도 종류가 다양합니다. 1/2.5인치, 1/1.8인치, 1/2인치, 2/3인치, 1인치, 4/3인치 그 이상의 센서와 단일 센서, 멀티 센더 많아도 너무 많아...... 그래도 보다 보면 거기서 거기 그럼 다음 포스팅에서는 좀 더 디테일하게 카메라를 알아보겠습니다.
2021.09.17안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀 입니다. 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 머신 비전의 구성은 어떻게 이루어 질까요? 우리가 흔하게 접하는 DSLR 과는 많이 다른 카메라와 렌즈, 그리고 이미지를 PC에서 받을 수 있도록 하는 프레임 그래버 등 여러 가지 구성으로 되어있습니다. 그림으로 간단하게 표현해볼까요? <그림 1> 머신비전의 구성 기본 구성은 이미 여러분이 알고 있는 그 구성입니다. 조명, 카메라, 렌즈, PC, 보드(Frame Grabber, NIC 등), 모니터.... 단지 생김새가 조금 다를 뿐 이미 우리가 접하고 있는 물건들입니다. 차이가 있다면, 카메라는 PC 없이는 이미지를 저장할 수가 없어요. 카메라 안에 저장 공간이 없습니다!! 전문 엔지니어가 직접 코딩을 해서 이미지를 저장하고 그 이미지를 검사해야 합니다. 뭐하나 중요하지 않은 것은 없지만 제 지극히 개인적인 생각으로는 조명이 가장 중요하다고 생각합니다. 머신비전 기본 구성에 대해서 알아봤습니다. 다음 포스팅에는 아주 기본적인 용어를 보도록 하겠습니다.
2021.09.17