Cómo elegir un objetivo telecéntrico: FOV, WD, DOF y precisión
El error más frecuente al seleccionar un telecéntrico es empezar por el aumento. El aumento es una consecuencia del campo de visión que se necesita y del sensor que se tiene, no un dato de partida. Esta guía ordena la selección en cuatro pasos y da las fórmulas de estimación para cada uno.
Paso 1: confirmar el tamaño efectivo de sensor, no solo el formato en pulgadas
El formato en pulgadas es una herencia de los tubos de cámara y no coincide con el área activa real. Dos cámaras de 1/2 pulgada pueden tener anchos de sensor distintos. Para calcular el campo hay que usar el ancho y alto efectivos declarados por el fabricante de la cámara.
Paso 2: calcular el aumento a partir del campo requerido
| Cálculo | Fórmula de estimación | Descripción |
|---|
| FOV horizontal | Ancho efectivo del sensor ÷ Aumento del objetivo | Estima el campo horizontal en el lado objeto |
| FOV vertical | Alto efectivo del sensor ÷ Aumento del objetivo | Estima el campo vertical en el lado objeto |
| Aumento horizontal requerido | Ancho efectivo del sensor ÷ FOV horizontal requerido | Estima el aumento a partir del FOV horizontal objetivo |
| Aumento vertical requerido | Alto efectivo del sensor ÷ FOV vertical requerido | Estima el aumento a partir del FOV vertical objetivo |
Paso 3: el campo requerido no debe ser exactamente el tamaño de la pieza
Si el campo calculado coincide con la pieza, cualquier variación de posicionamiento saca el borde fuera de la imagen. Se deja un margen típico del 10 % al 20 % por lado para absorber la tolerancia de alimentación de la pieza. Al aumentar el campo, el aumento baja y con él la resolución sobre el objeto, así que el margen se negocia contra la precisión necesaria.
Paso 4: relación entre aumento y campo
| Aumento telecéntrico | FOV teórico | Característica de imagen |
|---|
| 0.5X | Aprox. 26,4 × 17,6 mm | Cobertura mayor, con menos píxeles asignados a una misma área del objeto |
| 1X | Aprox. 13,2 × 8,8 mm | El FOV en el lado objeto es aproximadamente igual a las dimensiones efectivas del sensor |
| 2X | Aprox. 6,6 × 4,4 mm | FOV menor, con más píxeles concentrados en detalles finos |
Precisión alcanzable
La resolución sobre el objeto se estima dividiendo el tamaño de píxel entre el aumento, pero ese número no es la precisión de medida. La repetibilidad real depende del contraste del borde, de la estabilidad de la iluminación y del algoritmo de detección. Una regla práctica es exigir que la tolerancia de la pieza sea al menos diez veces la resolución por píxel antes de comprometer una capacidad de proceso.
Preguntas frecuentes
¿Qué hago si la pieza es más grande que cualquier campo telecéntrico razonable?
Dos caminos: medir por segmentos con varias cámaras y coser las medidas, o bajar a un objetivo de alta resolución bien corregido aceptando que habrá que controlar la altura de la pieza mecánicamente.
¿La profundidad de campo amplia permite ignorar el enfoque?
No. Una profundidad de campo mayor da margen, pero el contraste del borde cae fuera de la zona de mejor enfoque, y la detección de borde depende del contraste. El enfoque se ajusta igualmente.
¿Influye la iluminación en la precisión final?
Mucho. Un telecéntrico no corrige una iluminación que varía entre capturas: si el borde se ilumina distinto en cada disparo, la posición detectada cambia aunque la óptica sea perfecta. La iluminación se estabiliza antes de culpar al objetivo.
Lecturas relacionadas
Si el campo requerido es variable durante la producción, conviene comparar con la familia de objetivos zoom. Para campo fijo y máxima repetibilidad, la serie estándar como el PMS-LTC1-110C es el punto de partida habitual.