카메라 크기: 더 작을 수록, 더 정밀
산업용 머신 비전에서의 초소형(Sugarcube)
이 용어는 비공식적이지만 사실상의 표준이 된 29mm x 29mm 크기의 소형 카메라를 의미합니다. 소위 "슈가큐브(Sugarcube" 디자인은 엔트리 레벨 및 하위 주류 부문의 산업용 카메라를 포괄하며, 의료, 교통, 운송 및 소매업과 같은 다양한 시장의 고전적인 작업은 물론 공장 자동화 분야의 품질 보증 및 자동 광학 검사에 사용됩니다.
작은 포맷, 위대한 혁신
소형 폼 팩터에 대한 추세는 이미 20년 전 아날로그 카메라에서 관찰되었으며, FireWire와 이후 기 Gigabit Ethernet이 등장하면서 반향을 일으켰습니다. 이러한 추세는 USB 3.0과 같은 최신 인터페이스 기술로 끝나지 않을 것으로 보입니다. 고해상도 센서와 포괄적인 펌웨어 기능 등 주목할 만한 모든 기술 혁신이 이 작은 크기에 담겨 있습니다. 이제 아날로그 카메라도 이미지 데이터를 외부 처리 장치로 전송하지 않고 작은 하우징 내에서 처리할 수 있습니다.
카메라의 크기는 카메라 센서 크기에 어느 정도라도 좌우됩니다. 대형 센서, 특히 CCD 기술을 사용하는 센서는 이렇게 작은 표준 크기에서 사용할 수 없습니다. 머신 비전의 센서 기술이 CMOS쪽으로 빠르게 이동함에 따라 이러한 경우는 점차 드물어지고 있습니다. 작은 픽셀 크기에 작으면서도 아주 강력한 센서들이 시장에서 그 어느 때보다 잘 팔리고 있으며 오늘날 많이 보이는 29 mm x 44 mm의 표준 크기를 대체할 것으로 예상됩니다.
주요 검토 사항 새 머신 비전 시스템을 만들거나 기존 머신 비전 시스템을 재설계할 계획을 갖고 있다면 처음부터 작은 크기로 제작해 나중에 공간 문제로 고민하는 일이 없도록 주의해야 합니다.
특히 재설계할 경우 작은 풋프린트를 유지해야 합니다. 큰 포맷으로 전환할 경우 중대한 기계적 도전에 직면할 수 있습니다.
소형 센서 = 소형 카메라
카메라의 크기는 적어도 부분적으로는 센서의 크기를 반영합니다. 일반적으로 CCD 기술을 사용하는 대형 센서는 이러한 작은 표준 크기에서는 작동하지 않습니다. 머신 비전 업계가 센서 기술을 'CMOS' 쪽으로 지향함에 따라 이러한 사례는 더 드물게 나타나고 있습니다. 픽셀 크기가 작고 매우 강력한 센서가 시장에서 그 어느 때보다 잘 팔리고 있으며, 오늘날 일반적으로 사용되는 표준 크기인 29mm x 44mm를 대체할 것으로 예상됩니다.
생산성, 저렴한 가격, 융통성
29 mm x 29 mm의 작은 포맷은 가능한 최소한의 비용으로 최고의 처리 속도를 확보할 수 있는 최상의 방법입니다. 이 크기는 외관(카메라 전면)뿐 아니라 드릴링 패턴때문에도 확고한 자리를 잡았습니다. 대부분의 카메라 제조업체들은 자사 제품들을 여기에 맞춰 고객들에게 훨씬 많은 융통성을 제공합니다.
전통적인 CCD 센서들은 대개 큰 규격(예: 40-45 mm x 40-45 mm)으로 제작되었습니다. 보다 작은 CMOS 센서로의 트렌드는 큰 규격 제품들이 머신 비전의 틈새 시장으로 축소될 것임을 의미합니다.
보다 작은 최신 고해상도 CMOS 센서에 힘입어 초소형 29 mm x 29 mm 카메라와 약 35 mm x 35 mm의 포맷이 이들을 대신할 것입니다.
고객들은 컴팩트 하우징 크기에서 혜택을 누리게 됩니다.
시스템에 내장되는 카메라 풋프린트가 작아지면 무게가 감소하고 애플리케이션 속도는 증가합니다. 예를 들어 로봇 팔이 가벼워지면 더 빠르고 유연하게 움직일 수 있습니다.
카메라 포맷이 작으면 더 많은 여유 공간이 생깁니다. 이를 통해 시스템 크기를 줄이거나 필요에 따라 카메라에 대한 물리적 액세스를 보다 쉽게 할 수 있습니다.
소형 포맷 카메라는 보다 작은 센서 사용에 따른 비용 상의 혜택 덕분에 인기를 끌고 있습니다. 표면적이 넓은 센서는 더 많은 실리콘을 필요로 하기 때문에 소형 센서에 비해 가격이 훨씬 비쌉니다.
산업용 머신 비전에서의 괄목할 만한 기술 진보는 소형화된 컴팩트 센서 포맷, 특히 최신 CMOS 센서가 주도하고 있습니다.
대개 CCD 기반인 대형 카메라 애플리케이션은 일부 아주 복잡한 분야에서 나름대로의 역할을 수행하겠지만 앞으로의 머신 비전에서는 소형 포맷의 센서와 카메라가 주로 사용될 것으로 예상됩니다.
