C-Mount

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Der C-Mount ist eine standardisierte mechanische Schnittstelle mit Schraubgewinde, über die ein Kameraobjektiv mit einem Kameragehäuse oder einem anderen optischen Instrument verbunden wird. Ursprünglich für die Filmindustrie entwickelt, hat er sich zum weltweit verbreiteten Standard für industrielle, wissenschaftliche und medizinische Bildgebungsanwendungen entwickelt.

Zusammenfassung

  • Typ: Gewindehalterung.
  • Identifikationsmerkmal: Durchmesser von 1 Zoll mit 32 Gewindegängen pro Zoll.
  • Wichtigste Branchen: Industrielle Bildverarbeitung, CCTV (Altsysteme), Mikroskopie, 16mm Kinematografie.
  • Hauptvorteil: Einfachheit, Robustheit und nahezu universelle Kompatibilität mit Industriekameras und Objektiven verschiedener Hersteller.

Technische Spezifikationen

Die mechanischen Spezifikationen des C-Mount sind universell definiert, um die Austauschbarkeit von Hardware verschiedener Hersteller zu gewährleisten.

1. Gewindeabmessungen

Die mechanische Schnittstelle besteht aus einem Außengewinde am Objektiv und einem passenden Innengewinde an der Kamera.

  • Nenndurchmesser: 1 Zoll (ca. 25.4 mm).
  • Gewindesteigung: 32 Gewindegänge pro Zoll (TPI).
  • Bezeichnung nach Unified Thread Standard (UTS): 1"-32 UN 2A (Außengewinde) / 2B (Innengewinde).

2. Auflagemaß (FFD)

Dies ist die wichtigste optische Messgröße des Anschlusssystems. Das Auflagemaß (in älteren Zusammenhängen häufig auch als „Abstand zwischen Anschlussflansch und Filmebene“ bezeichnet) ist der präzise Abstand zwischen dem Anschlussflansch der Kamera und dem Bildsensor beziehungsweise der Filmebene.

Bei einem C-Mount ist dieser Abstand wie folgt definiert: 17.526 Millimeter (0.6900 Zoll).

Mechanische Spezifikationen

Diese Begriffe beschreiben die physikalischen Mechanismen zur Befestigung von Objektiven an optischen Instrumenten.

  • Auflagemaß (FFD): Der kritische Abstand zwischen dem Anschlussflansch der Kamera und dem Bildsensor beziehungsweise der Filmebene. (Auch als Flansch-Film-Abstand bezeichnet.)
  • Gewindesteigung: Der Abstand zwischen den Gewindegängen, der bei Zollgewinden häufig in Gewindegängen pro Zoll (TPI) und bei metrischen Gewinden in Millimetern angegeben wird (z. B. die 32 TPI eines C-Mount-Gewindes).
  • Bajonettanschluss: Ein Befestigungsmechanismus, der aus einer zylindrischen Steckseite mit einem oder mehreren radialen Stiften (oder Laschen) und einer Buchsenseite mit passenden L-förmigen Schlitzen besteht. Er ist die moderne Alternative zu Schraubgewindeanschlüssen wie dem C-Mount.

Optische Eigenschaften & Sensoranpassung

Bei der Erörterung von C-Mount-Objektiven müssen zwangsläufig auch die Sensoren berücksichtigt werden, auf die sie das Licht projizieren.

  • Bildkreis: Der kreisförmige Querschnitt des Lichts, das von einem Objektiv auf die Bildebene projiziert wird. Ein C-Mount-Objektiv hat typischerweise einen Bildkreis, der für Sensoren bis zu einem Format von 4/3 Zoll ausgelegt ist (häufig kleiner, beispielsweise 1 Zoll oder 2/3 Zoll).
  • Sensorformat: Die physische Größe des Bildsensors der Kamera. C-Mount-Objektive werden üblicherweise mit bestimmten Sensorformaten kombiniert.
  • Vignettierung: Die Abdunkelung der Bildecken. Bei Fassungen entsteht eine mechanische Vignettierung, wenn ein C-Mount-Objektiv an einer Kamera verwendet wird, deren Sensor größer als der maximale Bildkreis des Objektivs ist.

Hardware und Zubehör

Dies sind die mechanischen Komponenten zur Modifizierung oder Anpassung von C-Mount-Systemen.

  • Distanzring (C/CS Adapter): Ein 5 mm dicker Gewindering, mit dem ein C-Mount-Objektiv durch Verlängerung des Auflagemaßes an eine CS-Mount-Kamera angepasst wird.
  • Zwischenring: Hohle Ringe, die zwischen Kamera und Objektiv eingesetzt werden, um den Abstand zwischen Objektiv und Sensor zu vergrößern. Dadurch ändert sich der Fokussierbereich des Objektivs und Makroaufnahmen (Nahaufnahmen) werden möglich.
  • C-Mount-Adapter: Eine mechanische Schnittstelle, mit der ein C-Mount-Objektiv an einem anderen Kameraanschluss befestigt wird (z. B. ein Adapter von C-Mount auf Micro Four Thirds) oder umgekehrt.

Typische Anwendungen

Da der Standard bereits seit Jahrzehnten besteht, ist er in zahlreichen Branchen anzutreffen:

  • Industrielle Bildverarbeitung: Der vorherrschende Standard für Kameras in der Fabrikautomatisierung, Robotik, Hochgeschwindigkeitsprüfung und Qualitätskontrolle.
  • Mikroskopie (wissenschaftliche Bildgebung): Die Standardschnittstelle zur Montage von Digitalkameras an Fototuben von Mikroskopen für die Aufnahme von Mikrofotografien.
  • Überwachung (CCTV): Ursprünglich der Standard für CCTV-Sicherheitskameras und -objektive. In Sicherheitsanwendungen wurde er inzwischen weitgehend durch den verwandten CS-Mount-Standard ersetzt, ist jedoch weiterhin verbreitet.
  • Traditionelle Kinematografie: Ursprünglich für 16mm-Filmkameras entwickelt (Bell & Howell führte den Standard als erstes Unternehmen ein). Er wird noch immer von Hobbyfilmern und spezialisierten Filmschaffenden verwendet.

Zusammenhang zwischen C-Mount und CS-Mount

In der modernen Bildgebung ist der C-Mount eng mit dem neueren CS-Mount-Standard verwandt. Das Verständnis der Beziehung zwischen diesen beiden Standards ist entscheidend für eine korrekte Fokussierung.

Der Unterschied beim CS-Mount

Der CS-Mount (Cinema Standard-Mount) wurde eingeführt, um kleinere und kostengünstigere Kameras und Objektive zu ermöglichen, hauptsächlich für den Sicherheitsmarkt.

Ein CS-Mount besitzt die exakt gleichen Gewindeabmessungen (1"-32 TPI) wie ein C-Mount. Der einzige mechanische Unterschied ist das Auflagemaß.

  • C-Mount FFD: 17.526 mm
  • CS-Mount-FFD: 12.526 mm (genau 5 mm kürzer)

Wichtige Kompatibilitätsregeln

Da die Gewinde identisch sind, ist die mechanische Verbindung immer möglich. Die optische Fokussierung hängt jedoch von der Kombination aus Objektiv und Kamera ab.

  1. C-Mount-Objektiv an einer CS-Mount-Kamera: KOMPATIBEL. Da das Objektiv einen größeren Abstand zum Sensor benötigt, als die Kamera von sich aus bereitstellt, funktioniert diese Kombination einwandfrei. Um den Abstand von 5mm zu überbrücken, muss zwischen Objektiv und Kamera ein 5mm C/CS-Distanzring eingesetzt werden, damit eine Fokussierung auf unendlich möglich ist.
  2. CS-Mount-Objektiv an einer C-Mount-Kamera: NICHT KOMPATIBEL. Ein CS-Mount-Objektiv ist für einen geringeren Abstand zum Sensor ausgelegt. Bei der Montage an einem C-Mount-Kameragehäuse verhindert die Bauform des Kameraanschlusses, dass das Objektiv nahe genug an den Sensor gelangt, um zu fokussieren. Das Bild bleibt dadurch dauerhaft unscharf. Es gibt keinen einfachen Adapter, mit dem diese Kombination funktioniert.