Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Technology >> Proses manufaktur

Lensa Kamera

Latar Belakang

Lensa kamera adalah penemuan yang mencoba untuk menduplikasi operasi mata manusia. Sama seperti mata, lensa melihat gambar, memfokuskannya, dan mentransmisikan warna, ketajaman, dan kecerahannya melalui kamera ke film fotografi, yang, seperti ingatan kita, merekam gambar untuk diproses dan digunakan di masa mendatang. Lensa terbuat dari kaca optik atau plastik. Mereka memfokuskan sinar cahaya dengan membiaskan atau membengkokkannya sehingga mereka bertemu atau bertemu pada titik yang sama.

Lensa sederhana "melihat" dengan baik melalui bagian tengahnya, tetapi penglihatannya di sekitar tepinya cenderung kabur. Kabur, perubahan warna, distorsi garis, dan lingkaran cahaya warna di sekitar objek disebabkan oleh cacat pada lensa yang disebut aberasi. Beberapa aberasi dapat dikoreksi pada lensa sederhana dengan membentuk satu atau kedua permukaan sehingga menjadi asferis; kurva asferis bervariasi seperti kurva parabola, daripada tetap konstan seperti kelengkungan bola. Lensa kamera mengurangi efek aberasi dengan mengganti lensa sederhana dengan sekelompok lensa yang disebut elemen lensa, yaitu lensa dengan bentuk dan jarak pisah yang berbeda. Lensa menjadi lebih kompleks seiring dengan tercapainya koreksi penglihatan yang lebih besar. Lensa juga akan lebih kompleks tergantung pada ukuran bukaan—bukaan yang memungkinkan cahaya melewatinya—dan kisaran sudut yang "dilihat". Desain lensa dulu mengandalkan seni ahli kacamata dan eksperimen yang cukup besar. Saat ini, program komputer dapat menyesuaikan bentuk dan jarak elemen lensa, menentukan efeknya satu sama lain, dan mengevaluasi biaya produksi lensa.

Elemen lensa biasanya digambarkan dengan bentuknya. Lensa cembung melengkung ke luar; lensa bikonveks melengkung ke luar di kedua sisi, dan lensa plano-cembung datar di satu sisi dan melengkung ke luar di sisi lain. Ada juga lensa cekung, cekung bikonkaf, dan lensa cekung plano. Unsur-unsur tidak harus simetris dan dapat melengkung lebih di satu sisi daripada yang lain. Penebalan bagian tengah lensa relatif terhadap tepinya menyebabkan sinar cahaya menyatu atau fokus. Lensa dengan tepi tebal dan bagian tengah tipis membuat sinar cahaya menyebar. Lensa kamera yang kompleks berisi sejumlah elemen yang dikelompokkan secara khusus. Kombinasi komposisi, bentuk, dan pengelompokan elemen memaksimalkan sifat pembelokan cahaya dari masing-masing elemen untuk menghasilkan gambar yang diinginkan. Lensa difokuskan dengan memindahkannya lebih dekat atau lebih jauh dari film atau bidang fokus. Lensa dapat dipelintir, menyebabkan elemen lensa bergerak masuk dan keluar di sepanjang ulir sekrup spiral yang dimasukkan ke dalam casing lensa. Memutar lensa juga memindahkan skala pada casing yang menunjukkan jarak fokus terbaik.

Stop atau diafragma adalah bagian khusus dari lensa. Pada kamera sederhana, stop adalah stop tetap atau cincin dari lembaran logam hitam yang dipasang secara permanen di depan lensa. Kamera kotak, kamera studio, dan beberapa kamera pabrikan Eropa menggunakan penghenti geser, yaitu strip logam yang meluncur melintasi bagian depan lensa di antara lekukan. Ini memiliki dua atau lebih lubang dengan ukuran berbeda yang merupakan lubang. Lensa dengan stop variabel memiliki ring mesin di bagian luar dudukan lensa, dicetak dengan angka f-stop. Dengan memutar cincin ini, diafragma bisa dibuka atau ditutup. Diafragma iris ini bekerja seperti iris mata dalam memungkinkan penyesuaian untuk berbagai kondisi cahaya.

Lensa pada kamera saku biasanya merupakan lensa serba guna dengan panjang fokus normal yang mengambil gambar dari sebuah gambar seperti yang dilihat oleh mata kita. Lensa yang dirancang untuk tujuan khusus digunakan dengan kamera yang lebih canggih. Lensa telefoto bekerja seperti teropong atau teleskop, dan membuat gambar yang jauh tampak lebih dekat. Lensa sudut lebar membuat gambar tampak lebih jauh; lensa panorama adalah jenis khusus lensa sudut lebar yang berguna untuk mengambil gambar pemandangan yang terhampar luas. Beberapa kamera sekali pakai dilengkapi dengan lensa panorama. Lensa mata ikan juga merupakan jenis khusus dari lensa sudut lebar yang sengaja mendistorsi gambar sehingga bagian tengah diperbesar dan detail gambar luar dikompresi. Lensa mata ikan mencakup sudut yang sangat lebar seperti pandangan cakrawala-ke-cakrawala. Lensa tujuan khusus lainnya adalah lensa fokus variabel, juga disebut lensa "zoom". Ini menggunakan elemen lensa yang dapat dipindahkan untuk menyesuaikan panjang fokus untuk memperbesar lebih dekat atau lebih jauh dari subjek. Lensa ini kompleks dan dapat berisi 12 hingga 20 elemen lensa; namun, satu lensa fokus variabel dapat menggantikan beberapa lensa lainnya. Beberapa kamera saku juga memiliki fitur zoom, telefoto, atau sudut lebar yang terbatas. Kamera single-lens reflex (SLR) dibuat agar fotografer melihat pemandangan yang sama seperti lensa melalui viewfinder. Hal ini memungkinkan fotografer untuk merencanakan gambar yang akan muncul di film dengan fleksibilitas berbagai lensa yang dapat dipertukarkan.

Sejarah

Lensa kamera berevolusi dari lensa optik yang dikembangkan untuk tujuan lain, dan dimatangkan dengan kamera dan film fotografi. Pada tahun 1568, seorang bangsawan Venesia, Daniel Barbaro, menempatkan lensa di atas lubang di kotak kamera dan mempelajari ketajaman gambar dan fokus. Lensa pertamanya berasal dari kacamata cembung orang tua. Astronom Johann Kepler menguraikan eksperimen Barbaro pada tahun 1611 dengan menjelaskan lensa tunggal dan lensa majemuk, menjelaskan pembalikan gambar, dan memperbesar gambar dengan mengelompokkan lensa cembung dan cekung.

Pada 1800-an, kamera kotak pertama memiliki lensa yang dipasang di lubang di dalam kotak. Lensa membalikkan gambar pada pelat peka cahaya di bagian belakang kotak. Tidak ada rana untuk membuka lensa; sebagai gantinya, tutup lensa dilepas selama beberapa detik atau lebih lama untuk mengekspos pelat. Peningkatan sensitivitas pelat memerlukan cara untuk mengontrol eksposur. Masker dengan bukaan ukuran berbeda dibuat untuk dimasukkan di dekat lensa. Diafragma iris juga dikembangkan untuk mengontrol bukaan. Daun logamnya membuka dan menutup bersama-sama untuk membentuk lubang melingkar yang diameternya dapat bervariasi.

Pada tahun 1841, Joseph Petzval dari Wina merancang lensa potret dengan bukaan cepat. Sebelumnya, lensa yang dibuat untuk kamera daguerreotype paling cocok untuk fotografi lanskap. Lensa Petzval memungkinkan potret diambil sepuluh kali lebih cepat, dan fotonya cenderung kabur. Pada tahun 1902, Paul Rudolph mengembangkan lensa Zeiss Tessar, yang dianggap paling populer yang pernah dibuat. Pada tahun 1918, ia memproduksi lensa Plasmat, yang mungkin merupakan lensa kamera terbaik yang pernah dibuat. Rudolph segera diikuti oleh Max Berek, yang merancang lensa tajam dan cepat yang ideal untuk kamera mini.

Perkembangan penting lainnya dalam sejarah lensa termasuk teknologi pelapisan lensa, penggunaan kaca tanah jarang, dan metode perhitungan yang dimungkinkan oleh komputer. Katharine B. Blodgett mengembangkan teknik untuk lensa pelapis tipis dengan film sabun untuk menghilangkan refleksi dan meningkatkan transmisi cahaya pada tahun 1939. C. Hawley Cartwright melanjutkan pekerjaan Blodgett dengan menggunakan pelapis fluorida logam, termasuk magnesium dan kalsium yang diuapkan yang jumlahnya empat-satu-sejuta setebal satu inci.

Desain

Perancangan lensa kamera dimulai dengan mengidentifikasi fotografer yang akan menggunakannya. Ketika pasar diidentifikasi, perancang lensa memilih bahan optik dan mekanik, desain optik, metode yang tepat untuk membuat bagian mekanis, dan, untuk lensa fokus otomatis, jenis antarmuka antara lensa dan kamera. Ada konvensi atau pola untuk berbagai kategori lensa, termasuk lensa makro, sudut lebar, dan telefoto, sehingga beberapa aspek desain distandarisasi. Kemajuan dalam material memberi banyak tantangan bagi desainer Sekelompok lensa yang disebut elemen lensa, yang memiliki bentuk dan jarak pisah yang berbeda, membentuk lensa kamera . Desain lensa dulu mengandalkan seni ahli kacamata dan eksperimen yang cukup besar. Saat ini, program komputer dapat menyesuaikan bentuk dan jarak elemen lensa, menentukan efeknya satu sama lain, dan mengevaluasi biaya produksi lensa. pilihan, namun. Dalam memilih bahan, insinyur harus mempertimbangkan berbagai logam untuk komponen dan berbagai jenis kacamata dan plastik untuk lensa, sambil mempertimbangkan biaya akhir untuk fotografer.

Ketika desainer telah menyelesaikan desain, kinerjanya diuji dengan simulasi komputer. Program komputer yang khusus untuk produsen lensa memberi tahu perancang jenis gambar atau gambar apa yang akan dihasilkan lensa di bagian tengah gambar dan di tepinya untuk rentang pengoperasian lensa. Dengan asumsi lensa lulus uji simulasi komputer, kriteria kinerja yang dipilih pada awalnya ditinjau kembali untuk memastikan bahwa lensa memenuhi kebutuhan yang diidentifikasi. Sebuah prototipe diproduksi untuk menguji kinerja aktual. Lensa diuji dalam berbagai suhu dan kondisi lingkungan, pada setiap posisi apertur, dan pada setiap panjang fokus untuk lensa zoom. Bagan target di laboratorium difoto, begitu pula kondisi lapangan dengan berbagai cahaya dan bayangan. Beberapa lensa menua dengan cepat dalam tes laboratorium untuk memeriksa daya tahannya.

Pekerjaan desain tambahan diperlukan jika lensa memfokus secara otomatis, karena modul auto fokus (AF) harus bekerja dengan berbagai badan kamera. Modul AF membutuhkan perangkat lunak dan desain mekanis. Pengujian prototipe ekstensif dilakukan pada lensa ini karena fungsinya yang kompleks dan karena perangkat lunaknya disesuaikan untuk setiap lensa.

Bahan Baku

Bahan mentah untuk lensa itu sendiri, lapisan, laras, atau wadah untuk lensa kamera, dan dudukan lensa dijelaskan di bawah di bagian pembuatan.

Manufaktur
Proses

Menghaluskan dan memoles elemen lensa

Lensa pelapis

Memproduksi laras

Memasang lensa

Kontrol Kualitas

Pendekatan untuk pembuatan lensa sangat bervariasi di antara perusahaan. Beberapa menggunakan otomatisasi penuh termasuk robot industri s untuk membuat produk mereka, yang lain menggunakan jalur perakitan besar, dan yang lain lagi bangga dengan kerajinan tangan. Kualitas dan presisi sangat penting untuk produksi lensa, terlepas dari pendekatan manufaktur. Bahan dan komponen yang masuk diperiksa secara ketat untuk kualitas dan kesesuaian dengan spesifikasi teknik. Proses otomatis juga diperiksa secara konstan dan dikenai pemeriksaan toleransi. Pengerjaan tangan hanya dilakukan oleh pengrajin terampil dengan pelatihan bertahun-tahun. Kontrol kualitas dan uji stres digabungkan dalam setiap langkah manufaktur, dan elemen serta komponen diukur dengan instrumen yang tepat. Beberapa alat pengukur dikendalikan dengan laser dan dapat mendeteksi penyimpangan kurang dari 0,0001 milimeter pada permukaan lensa atau pemusatan lensa.

Masa Depan

Lensa kamera menikmati perkembangan baru di banyak bidang. Minat konsumen pada foto terbaik dengan biaya terendah telah menyebabkan kamera sekali pakai dengan lensa sederhana namun efektif. Lensa untuk fotografer profesional dan untuk penggunaan khusus seperti teropong atau teleskop berperforma tinggi dibuat dengan kacamata eksotis dan "tidak disukai" yang lebih sensitif, mahal, dan lebih sulit diperoleh daripada bahan tradisional. Ini disebut bahan "dispersi abnormal" karena mereka menggabungkan semua warna dalam cahaya yang melewati lensa untuk menghasilkan gambar terbaik, daripada membiarkan warna menyebar seperti lensa sederhana. Air dan cairan lain juga membelokkan cahaya, dan para ilmuwan telah mengidentifikasi cairan yang menyebar secara tidak normal dan dapat terperangkap di antara lapisan kaca biasa untuk menghasilkan kualitas gambar yang sama dengan kaca optik eksotis. Kaca biasa atau "lebih disukai" (lebih disukai karena biaya rendah dan kemampuan kerja) direkatkan di sekitar cairan dengan perekat silikon fleksibel. "Lensa cair" yang dihasilkan dapat menggantikan beberapa elemen dalam lensa berkualitas profesional. Ini juga mengurangi lapisan yang dibutuhkan dan jumlah pemolesan lensa yang dibutuhkan karena cairan mengisi ketidaksempurnaan pada kaca. Biaya lensa berkurang, dan sifat transmisi cahaya ditingkatkan. Pembuat lensa di AS, Jepang, dan Eropa sedang bersiap untuk memproduksi lensa cair dalam waktu dekat.


Proses manufaktur

  1. Kamera
  2. Kacamata
  3. Raspberry dengan kamera di sangkar burung
  4. BrickPi Bookreader
  5. KAMERA LANGSUNG STREAMING RASPBERRY PI – PENGATURAN GERAK
  6. Roomberry Pengawasan Robot:Roomba + Pi Zero + Kamera
  7. Menyiapkan Raspberry Pi, Kamera, dan iRobot Buat
  8. Kamera Tanpa Lensa Multi-Pemotretan
  9. Kamera Plenoptik
  10. MotoSight 3D CortexVision