머신비전 렌즈 선택 방법 정리 (초보자 가이드)

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머신비전 렌즈 선택 방법 정리 (초보자 가이드)

머신비전 렌즈 선택 방법 정리 (초보자 가이드)

머신비전에서 렌즈 선택은 검사 성공률을 좌우하는 핵심 요소입니다.

카메라 해상도가 아무리 좋아도 렌즈가 맞지 않으면 분해능 부족, 왜곡, 초점 불량 문제가 발생합니다.

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1. 검사 대상과 목적부터 명확히

렌즈를 고르기 전에 먼저 아래를 정리하세요.

• 검사 대상 크기 (mm)
• 검사해야 할 최소 결함 크기
• 검사 방식
• 치수 측정 / 외관 검사
• 위치 정렬 / 문자 인식(OCR) 등
• 대상과 카메라 사이 거리 (WD)

→“무엇을 얼마나 정확히 볼 것인가?”가 렌즈 선택의 출발점입니다.

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2. 센서 크기 확인 (카메라 기준)

렌즈는 반드시 카메라 센서 크기 이상을 커버해야 합니다.

센서 포맷	크기(mm)
1/3"	4.8 × 3.6
1/2"	6.4 × 4.8
1/1.8"	7.2 × 5.4
2/3"	8.8 × 6.6
1"	12.8 × 9.6

센서보다 작은 렌즈 → 비네팅(가장자리 어두움) 발생

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3. FOV(Field of View) 계산

FOV = 카메라가 한 번에 찍는 실제 영역

• 검사 대상보다 여유 있게 크게 설정
• 너무 크면 → 해상도 손실
• 너무 작으면 → 대상이 잘림

기본 개념:

• FOV가 클수록 → 배율 ↓
• FOV가 작을수록 → 배율 ↑

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4. 배율(Magnification) 선택

배율은 다음 공식으로 계산합니다.

배율 = 센서 크기 ÷ FOV

예시

• 센서 가로: 12.8mm (1" 센서)
• 필요한 FOV 가로: 128mm

배율 = 12.8 / 128 = 0.1x

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배율이 높을수록:

• 해상도 ↑
• 초점 맞추기 어려움
• 작업 거리 짧아짐

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5. 작업 거리(WD) 고려

WD(Working Distance) = 렌즈 앞단 ↔ 대상 거리

• 장비 구조상 거리 제한이 있는지?
• 조명 설치 공간 충분한지?

✔️ 일반 렌즈: WD 짧음

✔️ 텔레센트릭 렌즈: WD 김 (대신 크고 비쌈)

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6. 왜곡 허용 여부 → 렌즈 타입 결정

🔹 일반 렌즈(엔토센트릭)

• 가장 보편적
• 가격 저렴
• 가장자리 왜곡 존재

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🔹 텔레센트릭 렌즈

• 왜곡 거의 없음
• 치수 측정에 최적
• 고가 / 크기 큼

정밀 치수 측정이면 텔레센트릭 필수

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7. 해상도(분해능) 체크

렌즈 해상도가 카메라 픽셀 크기보다 낮으면 의미 없음

• 픽셀 크기 3.45µm → 렌즈 해상도 최소 대응 필요
• 저가 렌즈 사용 시:
• 중앙만 선명
• 가장자리 흐림

→ “렌즈 해상도 ≥ 카메라 해상도”

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8. 마운트 규격 확인

렌즈와 카메라 마운트는 반드시 일치해야 합니다.

마운트	특징
C-Mount	가장 보편적
CS-Mount	짧은 플랜지 백
F-Mount	대형 센서용

변환 어댑터 사용 시 초점 문제 발생 가능

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9. 조명과 함께 최종 검토

렌즈는 조명과 세트로 생각해야 합니다.

• 조명 각도 확보 가능?
• 렌즈 그림자 발생 여부
• 필터(편광, 밴드패스) 장착 가능?

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10. 초보자용 렌즈 선택 체크리스트

• 센서 크기 이상 커버
• 필요한 FOV 확보
• 배율 계산 완료
• WD 기구 간섭 없음
• 왜곡 허용 여부 판단
• 카메라 해상도 대응
• 마운트 호환
• 조명 간섭 없음

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좋은 머신비전 렌즈란 “카메라 + 검사 목적 + 조명 + 기구 조건”이 모두 맞아떨어진 결과물이다.

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