マシンビジョンカメラにおけるISO値に相当するもの#
ISO値について#
ISO値は、写真フィルムの光に対する感度を示す尺度です。「フィルム感度」とも呼ばれ、フィルムプレート上の感光粒子のサイズに関係しています。
この用語はアナログ写真の時代に由来し、今日でもデジタルカメラで使用されています。しかし、この用語は主にデジタル一眼レフカメラやスマートフォンのカメラなどの民生用デジタルカメラで使用されています。ここでは、ユーザーがISO値を変更して周囲の悪条件の照明を補正したり、より明るい画像を撮影したりすることができます。ISOを高くすると感度が上がり、より明るい画像になります。
一般的な値は ISO 100 / 200 / 400 / 800 / 1600 / 2400 / 3200 / 6400 で、ほとんどの場合、ISO 100 が基本感度（または、より正確には 0 の増幅）となります。次の ISO 値では光感度が倍増し（1「ストップ」）、ひいては画像の明るさも倍増します。
ただし、これらの値は標準化されておらず、メーカーごとに開始値が定義されているため、センサーやカメラによって明るさの条件が異なる場合があります。
マシンビジョンカメラにおけるISO値#
マシンビジョンカメラの場合、SFNC（Standard Features Naming Convention）にISOという名前の機能はありません。
フィルム感度やISOに最も近い機能は、Gain カメラ機能です。ゲインは基本的に、センサーのピクセルセルから受け取った信号を増幅することで、画像の明るさを下げることも上げることもできます。ただし、マシンビジョンカメラのゲインは、通常のISOよりもはるかに細かいステップで設定できます。
ほとんどの Basler カメラでは、ゲインは dB 単位で表され、0〜24 dB の範囲に収まります。0 dB から 6 dB に、さらに 6 dB ごとにジャンプすると、画像の明るさが実際に倍増します。次の表は、写真カメラの ISO 値とデジタルビデオカメラのゲイン値の比較例を示しています。以下の値は、テストされていない参考値にすぎません。
| ISO値 - 一眼レフカメラ | ゲイン [dB] - マシンビジョンカメラ |
|---|---|
| 100 | 0 |
| 200 | 6 |
| 400 | 12 |
| 800 | 18 |
| 1600 | 24 |
マシンビジョンカメラにISO機能がない理由#
第一に、これには歴史的な理由があります。ISOは、スチルカメラや映画制作で使用されるカメラで使用されるフィルム素材を標準化するために開発されました。
一方、ゲインは電子信号処理のデフォルト用語です。テレビ放送で使用されるカメラやビデオテープを使用する初期のビデオカメラなど、常に電子センサーを備えていたカメラでは、電子信号が使用されます。このような信号（またはその他の電子信号）が増幅される場合、ゲインという用語が使用されます。
2つ目の理由は、最終的な画像の結果に対する期待の違いです。スチルカメラはあらゆる種類の画像強調方法を使用して最高の画像を実現しようとすることが多いのに対し、マシンビジョンカメラは通常、処理を行わずに再現性のあるリアルな画像を提供することを求めています。
そのため、Basler では、アナログゲイン、デジタルゲイン、Binning、または Gamma 設定を区別して、ピクセル処理に関する最適な制御と知識を可能にしています。単一の線形ISO値だけで処理しようとすると、これら他のすべてのパラメータが内部で隠され、変更されてしまうことになります。
まとめ#
両者の定義間に直接的な関係がないため、ISOからゲインへ、あるいはその逆に値を変換する方法はありません。一方は化学フィルム素材の感度を表し、もう一方は電子信号の増幅を表しています。