Herausforderungen bei der Auswahl und Beschaffung des richtigen Objektivs

Ein Interview mit Okan Ãœlgen – Technischer Bildspezialist bei FRAMOS GMBH

Um einige der eher technischen Aspekte der Produkte und Dienstleistungen von FRAMOS besser zu verstehen, hat unser Marketingteam Interviews mit unseren technischen Experten geführt. Diesen Monat hat sich unsere Social Media und PR-Managerin Zala Å krgulja Eder Zeit genommen, um sich mit Okan Ãœlgen – einem Technical Imaging Specialist bei FRAMOS – zusammenzusetzen und über Objektive und Optik zu sprechen. In ihrem GesprÀch ging es um Okans Rolle bei FRAMOS, das Optiksegment in der Welt der eingebetteten Bildverarbeitung und einige der Herausforderungen, mit denen die Kunden konfrontiert sind.

Zala: Hallo Okan, ich freue mich, heute mit Ihnen sprechen zu können. Könnten Sie uns zunächst ein wenig über sich selbst und Ihre Rolle hier bei FRAMOS erzählen?

Hallo Zala. Ich freue mich auch, mit Ihnen zu sprechen. Ich arbeite im Framos Technical Solutions & Support Team als Technical Imaging Specialist. Ich bin zwar noch relativ neu in meiner Rolle, aber ich bringe eine Perspektive aus meinem technischen und akademischen Hintergrund mit. Von der Entwicklung von Optikkenntnissen und der Beratung bei der Auswahl von Optiken bis hin zur Überprüfung von Qualitätsstandards auf der Grundlage von Testergebnissen – ich arbeite an einer Reihe von Aufgaben.

Wir sprechen viel über die Auswahl des „richtigen“ Objektivs für eine Anwendung. Können Sie erklären, warum das so wichtig ist?

Sicher. Das richtige Objektiv ist der Schlüssel, um das Beste aus dem Bildsensor herauszuholen. Es reicht nicht aus, das Objektiv einfach auf die Kamera zu montieren. Die gesamte Einrichtung muss für eine maximale Bildqualität fein abgestimmt werden. Ein gut gewähltes Objektiv sorgt dafür, dass der Bildsensor sein volles Potenzial entfalten kann und Sie jedes wichtige Detail ohne Informationsverlust einfangen können.

Es gibt viele Artikel und Videos zu diesem Thema, und es scheint, dass die Auswahl eines Objektivs für viele Menschen ein Problem darstellt. Warum ist die Auswahl des richtigen Objektivs eine so komplexe Aufgabe?

Das liegt daran, dass das Abbildungssystem, die Anforderungen der Anwendung und die Umgebungsbedingungen bekannt sein müssen, um das beste Objektiv zu wählen. Es gibt viele verschiedene Arten von Objektiven auf dem Markt, z. B. Weitwinkel-, Zoom- und Festbrennweiten, und es kann schwierig sein, herauszufinden, welches Objektiv für Ihre Anwendung am besten geeignet ist.

Auf der einen Seite haben wir die Anforderungen an das Abbildungssystem und auf der anderen Seite die Anforderungen der Anwendung. Bei der Auswahl eines Objektivs müssen all diese Dinge zusammen berücksichtigt werden, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Es ist wie beim Zusammensetzen eines Puzzles, bei dem jedes Teil für das Ganze wichtig ist.

Welche Faktoren sollte man bei der Auswahl eines Objektivs berücksichtigen?

Zunächst einmal sind die Größe und Auflösung Ihres Bildsensors sehr wichtig, denn wir möchten ein Objektiv, das gut zum Sensor passt. Außerdem sollten Sie sich Gedanken über das gewünschte Sichtfeld und den Arbeitsabstand machen. Die Größe der Blende ist ebenfalls wichtig, da sie die Schärfentiefe und die Lichtmenge, die Sie einfangen können, beeinflusst.

Aberrationen und die spektrale Empfindlichkeit werden manchmal übersehen, aber sie können tatsächlich wichtige Auswirkungen auf die Klarheit Ihrer Bilder haben. Und schließlich ist es wichtig sicherzustellen, dass das Objektiv mit einem geeigneten Objektivanschluss verwendet werden kann, damit das Motiv richtig auf den Bildsensor fokussiert werden kann.

Können Sie diese Faktoren etwas näher erläutern?

Natürlich! Das erste, was wir berücksichtigen müssen, ist die Größe des Bildsensors, denn im Idealfall sollten wir den gesamten effektiven Pixelbereich des Bildsensors für die Bilderzeugung mit der richtigen Farbkorrektur ausleuchten. Dann müssen wir die Pixelgröße und die Auflösung des Sensors berücksichtigen.

Da die CMOS-Herstellungstechniken immer weiter fortschreiten, werden die Pixelgrößen immer kleiner, was das Objektiv als begrenzenden Faktor für die Auflösung von Details immer mehr belastet. Ich sollte sagen, dass es aufgrund von optischer Beugung, Abbildungsfehlern und Herstellungsproblemen nicht immer einfach ist, die Abtastrate der Sensoren anzugleichen, aber idealerweise sollten wir nach einem Objektiv suchen, das das kleinste Merkmal aus dem Objektraum auf eine Fläche projizieren kann, die zwei Pixeln auf dem Bildsensor entspricht.

Welche Faktoren sind im Objektraum zu berücksichtigen?

Zunächst einmal sind das Sichtfeld und der Arbeitsabstand entscheidend für die Bestimmung der Brennweite, mit der das gewünschte Ergebnis erzielt wird. Dies wird durch die Anwendungseinstellungen bestimmt. Wir brauchen eine kürzere Brennweite, um das Sichtfeld zu vergrößern, aber bedenken Sie, dass ein großes Sichtfeld wahrscheinlich zu Verzerrungen in unserem Bild führt.

Zweitens hat die Blendengröße einen erheblichen Einfluss auf die Bildqualität, da sie die Schärfentiefe und die Auflösung beeinflusst. In Situationen mit wenig Licht lässt eine größere Blende mehr Licht in die Kamera, was zu einer besseren Belichtung und weniger Rauschen führt.

Wie können die Experten von FRAMOS Optics bei diesem Auswahlprozess helfen?

Die Experten von FRAMOS Optics können definitiv Ihr Ansprechpartner sein, der über mehr als vier Jahrzehnte Erfahrung mit Bildverarbeitungslösungen und eine Fülle von Kenntnissen im Bereich der Optik verfügt. Wir bieten Ihnen Produkte aus unserem Ökosystem an, die so konzipiert sind, dass sie sich nahtlos ineinander integrieren lassen, damit Sie die gewünschte Abbildungsqualität erzielen.

Wir gehen noch einen Schritt weiter, denn wir verfügen in unserer Produktionslinie über fortschrittliche Testmöglichkeiten für Objektive, die sicherstellen, dass das von uns empfohlene Objektiv die höchsten Anforderungen erfüllt. Ganz gleich, ob Sie Ihre industrielle Automatisierung verbessern oder maschinelles Sehen in Ihre medizinischen Geräte einbauen möchten, wir können Ihnen dabei helfen.

Nach welchen technischen Daten kann man suchen, die bei der Objektivauswahl nützlich sind?

Die von den Herstellern veröffentlichten Spezifikationen im Datenblatt sind bei der Auswahl eines Objektivs sicherlich hilfreich, aber es gibt noch viel mehr zu beachten. Sie müssen sich eingehender mit den Konstruktionsdaten und Testergebnissen befassen, um die Leistung in der Praxis zu verstehen.

Die Modulationsübertragungsfunktion und die Aberrationskurven können beispielsweise viel darüber aussagen, wie ein Objektiv über sein gesamtes Sichtfeld funktioniert, was besonders wichtig ist, wenn Sie mit großformatigen Sensoren arbeiten.

Wir sollten auch die Zuverlässigkeit in Bezug auf die Umgebung nicht vergessen! Diese wird häufig auf der Grundlage einiger Industriestandards separat ausgewiesen und ist entscheidend, wenn Sie ein Kamerasystem für den Einsatz unter rauen Bedingungen einrichten. Wir stellen Ihnen die Daten schnell zur Verfügung und bieten detaillierte Analysen und Beratung, um sicherzustellen, dass Sie das beste Objektiv für Ihre Bedürfnisse erhalten – Sie müssen nicht mehrere Anfragen an Anbieter in Übersee schicken.

Die Ereignisse der letzten Jahre haben die Menschen dazu veranlasst, ihre Lieferkette unter die Lupe zu nehmen. Welche Herausforderungen gibt es in der Lieferkette, die ein Visionsprojekt beeinträchtigen könnten?

Probleme in der Lieferkette können einen erheblichen Einfluss auf den Erfolg eines Bildverarbeitungsprojekts haben. Als Experte für technische Bildverarbeitung kann ich Ihnen sagen, dass die Herstellung von Brillengläsern in hohen Stückzahlen komplexe Prüfmechanismen erfordert, um eine gleichbleibende Qualität zu gewährleisten. Ungeplante Probleme bei der Produktionsausbeute können zu Verzögerungen führen und das gesamte Projekt in Gefahr bringen.

Der Transport von optischen Komponenten ist ebenfalls schwierig und erfordert spezielle Verpackungs- und Versandmethoden, um alles rechtzeitig und ohne Schäden zu liefern.

Produktions- und Versandunterbrechungen können zu erheblichen Verzögerungen und Schwierigkeiten führen, und es ist möglich, dass die Preise und die Verfügbarkeit von Linsenmaterialien schwanken. Dies kann zu höheren Produktionskosten und Verzögerungen führen. Eine offene Kommunikation hilft jedoch bei der Lösung von Problemen in der Lieferkette und stellt sicher, dass der Zeitplan und die Ergebnisse des Projekts eingehalten werden.

Wie können Probleme in der Lieferkette vermieden werden?

Eine reibungslose Lieferkette ist für die Lieferung hochwertiger Produkte an unsere Kunden unerlässlich. FRAMOS legt Wert auf Lieferantenbeziehungen, rechtzeitige Kommunikation und Zusammenarbeit. Wir arbeiten mit einer Vielzahl von Lieferanten zusammen, so dass wir ein großes Portfolio an Optiken anbieten können. Unser Team kommuniziert regelmäßig mit den Lieferanten, um über deren neueste Produktangebote und mögliche Probleme auf dem Laufenden zu bleiben.

Darüber hinaus bieten unsere Lieferanten bei Bedarf RMA-Support und zusätzliche technische Dokumentation an. Ein strukturierter Prozess und eine offene Kommunikation können uns helfen, Probleme in der Lieferkette zu vermeiden und unseren Kunden die besten Produkte zu liefern.

Was sind die häufigsten Herausforderungen, die Ihre Kunden bei der Preisanpassung sehen?

Wir möchten sicherstellen, dass unsere Kunden das beste Preis-Leistungs-Verhältnis erhalten, ohne Abstriche bei der Leistung oder Zuverlässigkeit machen zu müssen. Ich verstehe, dass es für Kunden schwierig sein kann, Anbieter zu finden, die bereit sind, mit den Preisen der Konkurrenz mitzuhalten, was es schwierig machen kann, ein Zielbudget einzuhalten.

Als Experte für technische Bildgebung arbeite ich mit unserem Vertriebsteam zusammen, um Kunden bei der Bewältigung dieser Herausforderungen zu helfen, indem wir klare und transparente Preisangaben und technische Informationen liefern. Wir beraten Sie, wie Sie Kosten und Qualität in Einklang bringen können, um die bestmöglichen Ergebnisse zu erzielen.

Die Sensortechnologie entwickelt sich ständig weiter. Wie wirken sich diese Veränderungen auf die Objektivtechnologie aus?

Das ist absolut richtig. Die Bildsensoren entwickeln sich rasant weiter – vor allem mit den Fortschritten in der Pixeltechnologie, die bei der Lichtsammlung effektiver denn je ist, und Sensoren mit Submikron-Pixelgrößen sind bereits verfügbar. Das ist zwar großartig, um die Bildauflösung zu erhöhen, aber es erhöht den Druck auf die Objektivtechnologie, mit den modernen Bildsensoren Schritt zu halten.

Je kleiner die Pixelgröße ist, desto wichtiger wird das Objektiv, um die Auflösungsmöglichkeiten dieser Sensoren voll auszuschöpfen. Infolgedessen gibt es einen ständigen Innovationsschub bei den Objektiven. Aus meiner Sicht ist dies definitiv eine aufregende Zeit!

Wie hält FRAMOS mit diesen Änderungen Schritt, um die beabsichtigte Steigerung der Abbildungsleistung zu erreichen?

FRAMOS steht an der Spitze neuer Imaging-Technologien, und wir arbeiten stets an innovativen Imaging-Lösungen für unsere Kunden mit.

Da ich aus dem akademischen Bereich komme, weiß ich sehr wohl, dass Forschung und Entwicklung in der Optik kostspielig sind. Das kann Anbieter davon abhalten, in neue Produkte zu investieren. Deshalb nutzen wir das Feedback unserer Kunden, um Forschungsbereiche genau zu identifizieren und neue Produkte auf diese Bedürfnisse zuzuschneiden. Unsere Optikexperten und Ingenieure halten sich an die Branchentrends und erforschen neue Materialien, Methoden und Techniken, um die Grenzen der Bildgebung zu erweitern.

Wir sind in der Lage, neue Produkte schnell als Prototypen zu entwickeln und rigoros zu testen, damit sie unseren hohen Leistungsstandards entsprechen. Wir haben eine Leidenschaft für die Bildgebung und freuen uns immer, wenn wir innovative Lösungen auf den Markt bringen können.

Der Automobilsektor ist ein wichtiges Segment im Portfolio von FRAMOS. Unterscheidet sich die Auswahl der Objektive für Automobilanwendungen von der für andere Anwendungen?

Kfz-Objektive müssen extremen Temperaturen, Vibrationen und Magnetfeldern standhalten. Und vergessen Sie nicht die Wasserdichtigkeit – niemand möchte an einem regnerischen Tag eine verschwommene Rückfahrkamera haben. In der Automobilindustrie können nur Objektive verwendet werden, die umfangreiche Tests durchlaufen haben und nach branchenspezifischen Standards wie IATF16949 zertifiziert sind.

Neben der Zuverlässigkeit erfordern Kfz-Objektive oft auch einzigartige optische Eigenschaften. Für die Rundumsicht benötigen Sie zum Beispiel Ultraweitwinkelobjektive mit geringer Verzerrung und Klarheit. Ich bin mir sicher, dass Automobilobjektive auch weiterhin im Rampenlicht stehen werden, da die Nachfrage nach fortschrittlichen Fahrerassistenzsystemen steigt.

Was können Sie bei der Auswahl eines Objektivs tun, um eine gute Bildqualität über das gesamte Sichtfeld für hochauflösende Anwendungen zu gewährleisten?

Zunächst sollte ich sagen, dass es um mehr geht als nur um die Anzahl der Megapixel, die auf einem Datenblatt angegeben ist. Wir können nicht über Auflösung nachdenken, ohne den Kontrast zu berücksichtigen. Wir erwarten, dass das Objektiv genügend Kontrast bietet, um hochfrequente Details zu erkennen. Einige Objektive mögen in der Mitte des Bildes eine gute Auflösung haben, aber ihre Leistung kann an den Ecken aufgrund von sphärischen Aberrationen und Dispersion schnell nachlassen.

Hier kommt die Kunst des optischen Designs, der Herstellung und des Testens ins Spiel. Für hochauflösende Bilder arbeitet unser Team mit Objektivherstellern zusammen, um kundenspezifische Designlösungen zu entwickeln, die zusätzliche Aberrationskorrekturelemente oder asphärische Linsen enthalten, um diese Effekte zu minimieren. Wir streben die höchstmögliche Auflösung an und halten dabei ein Gleichgewicht zwischen Kosten und Qualität.

Welcher Bereich der Optik interessiert Sie am meisten, und was motiviert Sie am meisten bei Ihrer Arbeit?

Als Experte für technische Bildgebung mit einer Leidenschaft für Optik zieht es mich immer wieder zu den komplizierten Details des optischen Designs und der Bildanalyse. Der Einsatz von sorgfältiger Technik und Design zur Verbesserung und Anpassung von Optiken versetzt mich immer wieder in Erstaunen. Ich finde auch, dass die Vorstellung des Endprodukts und seiner Verwendung mich bei der Arbeit sehr motiviert. Besonders gerne arbeite ich an medizinischen Bildgebungsanwendungen, da ich zuvor an der Entwicklung von endoskopischen Point-of-Care-Bildgebungssystemen gearbeitet habe. Die medizinische Bildgebung ist nur ein Beispiel von vielen, und es ist ein Privileg, bei FRAMOS in diesem spannenden und sich ständig verändernden Bereich zu arbeiten.

Wo kann man mehr über die Auswahl eines Objektivs erfahren, wenn man sich an Ihr Team wendet?

Das ist ein guter Punkt. Mehr dazu finden Sie auf der FRAMOS Website unter framos.com, indem Sie einfach nach „Optik“ suchen.

Vielen Dank, dass Sie sich die Zeit für ein Gespräch mit mir genommen haben, Okan.

Sie auch, Zala. Es ist mir ein Vergnügen.