ما هو حجم المستشعر؟

يتبع تمثيل حجم المستشعر معيارًا محددًا وقد لا يعتمد بشكل صارم على النسبة بين 1 بوصة و16 مم. تشمل المقاييس الشائعة للمستشعرات المستطيلة 1:2 و3:2 و16:9. للحصول على حجم المستشعر الدقيق، يمكنك حسابه عن طريق ضرب الدقة في حجم البكسل. فيما يلي بعض أحجام المستشعرات الشائعة:

1 بوصة — حجم المستشعر: 12.7 مم (عرض) × 9.6 مم (ارتفاع)، قطري 16 مم

2/3 بوصة — حجم المستشعر: 8.8 مم (عرض) × 6.6 مم (ارتفاع)، قطري 11 مم

1/2 بوصة — حجم المستشعر: 6.4 مم (عرض) × 4.8 مم (ارتفاع)، قطري 8 مم

1/4 بوصة — حجم المستشعر: 3.2 مم (عرض) × 2.4 مم (ارتفاع)، قطري 4 مم

يمكن حساب حجم المستشعر من خلال طول الضلع الطويل والضلع القصير للمستشعر باستخدام نظرية فيثاغورس. ويتم حساب الضلعين الطويل والقصير للمستشعر من خلال حجم البكسل والدقة، على النحو التالي:

الجانب الطويل للمستشعر (مم) = (بكسلات الجانب الطويل للمستشعر × حجم البكسل (ميكرومتر)) ÷ 1000

وبنفس الطريقة، يمكن حساب الضلع القصير، ومن ثم تحديد الحجم القطري باستخدام الضلعين الطويل والقصير.

في الرؤية الآلية، تعد الكاميرا الصناعية مكونًا بالغ الأهمية، حيث يعمل مستشعر الصورة كأهم عنصر أساسي فيها. ويؤثر حجم المستشعر بشكل مباشر على جودة الصورة. بشكل عام، تكون جودة الصورة متناسبة مع حجم البكسل. وهذا يعني أنه بالنسبة لمستشعرات الصور ذات الحجم المادي نفسه، تؤدي الدقة الأعلى إلى أحجام بكسل أصغر، مما يؤدي إلى انخفاض جودة الصورة. على سبيل المثال، عادةً ما يكون لمستشعرات CMOS الصناعية مقاس 1/2.3 بوصة دقة 5 ميجابكسل فقط، بينما يمكن أن يكون لمستشعرات CMOS المدنية مقاس 1/2.3 بوصة دقة 16 ميجابكسل أو حتى أعلى. لذلك، غالبًا ما تكون جودة صورة الكاميرات الصناعية أفضل من جودة الكاميرات المدنية؛ في نفس الوقت، إذا كانت الكاميرا ذات الدقة نفسها بها مساحة مستشعر أكبر، فإن مساحة بكسل وحدتها أكبر أيضًا، وتكون جودة الصورة أفضل أيضًا. بالنسبة لنفس الكاميرا بدقة 5 ميجابكسل، تكون جودة صورة المستشعر مقاس 2/3 بوصة أفضل من جودة صورة المستشعر مقاس 1/2 بوصة.

حجم مستشعر العدسة

يشير إلى الحد الأقصى لحجم المستشعر الذي تم تصميم العدسة لدعمه. إذا تجاوز حجم مستشعر الكاميرا الحجم الذي تدعمه العدسة، فستظهر الظلال أو الزوايا المظلمة في الصورة، مما يعني أن حواف مستشعر الكاميرا لن تتعرض للضوء. إذا كان حجم مستشعر العدسة كبيرًا جدًا، فقد يضيع أداء العدسة. ونظرًا لأن العدسة دائرية، فإن حجم مستشعر العدسة يعتبر قطر العدسة. يتم حساب مساحة مستشعر العدسة على النحو التالي: π*（حجم المستشعر） ² ∕4، الوحدة هي مم ² .

مطابقة حجم المستشعر للكاميرات الصناعية والعدسات

تحتوي كل من الكاميرات والعدسات على أحجام مستشعرات متوافقة محددة، تمامًا مثل أبعاد مستشعر الصورة نفسه. تحتوي العدسات الصناعية أيضًا على حجم أقصى مدعوم، يُسمى حجم تصوير العدسة. عادةً، يجب أن يكون حجم تصوير العدسة مساويًا لحجم مستشعر الكاميرا أو أكبر منه. إذا تم استخدام عدسة أصغر (على سبيل المثال، عدسة تدعم مستشعرات 1/2 بوصة فقط) مع كاميرا بمستشعر أكبر (على سبيل المثال، شريحة 2/3 بوصة)، فسيحدث تأثير نفق عند حواف مجال الرؤية، مما يؤدي إلى ظهور حواف سوداء. لا يمكن تصوير المناطق السوداء على أي حال، بغض النظر عن مدى سطوع مصدر الضوء أو حجم فتحة العدسة. المنطقة الوحيدة التي يمكن تصويرها هي منطقة دائرية بالداخل، تمامًا مثل النفق.

كلما كان حجم مستشعر العدسة أصغر بالنسبة للكاميرا، كلما كان تأثير النفق أكثر وضوحًا. يمكن لحجم الشريحة الأقصى الاسمي المدعوم لبعض العدسات من الشركات المصنعة أن يدعم في الواقع مستوى واحدًا كبيرًا. ومع ذلك، في حين أن حواف المستشعر الأكبر قد لا تزال تعرض صورة، فقد تنخفض جودة الصورة ونسبة المركز بشكل كبير. لا يُنصح عمومًا بالتكوين على هذا النحو، إلا إذا كان المشروع لا يتطلب تصويرًا عالي الجودة عند الحواف ويركز بشكل أساسي على المجال المركزي. في مثل هذه الحالات، طالما أن الحواف تعرض بشكل طبيعي ولا تؤثر على التصوير الإجمالي، فقد يكون استخدام عدسة ذات درجة أقل خيارًا فعالاً من حيث التكلفة.