Working Distance (WD)

MACHINE VISION BASIC

머신비전에서 Working Distance가 중요한 이유

FOV 공식 완성 퍼즐, WD / 설치 거리 / 장비 구조. 머신비전 시스템은 카메라만 고른다고 끝나지 않습니다. 실제로는 설치 가능한 거리가 시스템 성능을 크게 좌우합니다.

1. Working Distance란?

Working Distance(WD)는 렌즈와 검사 대상 사이의 거리를 의미합니다.

쉽게 말하면

카메라와 제품 사이 거리

설비 관점에서는

카메라를 어디에 설치할 수 있는가

핵심 포인트
WD는 단순한 숫자가 아니라 설치 가능 구조 그 자체입니다.

2. Working Distance 예시

상황	WD	특징
카메라가 제품 바로 위	100mm	가까운 구조, 정밀도 유리
일반 장비 상단 설치	500mm	가장 흔한 설치 구간
대형 설비 / 넓은 구조	1000mm 이상	넓게 보지만 정밀도는 낮아질 수 있음

3. WD가 왜 중요한가?

WD는 단순한 거리 개념이 아니라, 실제로는 FOV, 렌즈, 해상도에 모두 영향을 줍니다.

FOV = (Sensor Size × WD) ÷ Focal Length

WD가 커지면 → FOV 커짐 WD가 작아지면 → FOV 작아짐

4. WD가 바뀌면 무엇이 달라질까?

WD 증가

• 카메라가 멀어짐
• FOV 넓어짐
• 대상이 작아짐
• 정밀도 낮아질 수 있음

WD 감소

• 카메라가 가까워짐
• FOV 좁아짐
• 대상이 커짐
• 정밀도 유리

WD ↑ → 넓게 보고 덜 정밀
WD ↓ → 좁게 보고 더 정밀

5. 실전 계산 예제

같은 센서와 같은 렌즈를 사용해도 WD가 달라지면 결과가 완전히 달라집니다.

센서

1"

13.2mm

렌즈

25mm

고정

조건	계산식	결과
WD = 500mm	(13.2 × 500) ÷ 25	264mm
WD = 250mm	(13.2 × 250) ÷ 25	132mm

WD가 절반이면 FOV도 거의 절반이 됩니다.

6. 현장에서 WD가 특히 중요한 이유

이유 1. 장비 구조 제한
카메라를 달 수 있는 높이와 위치는 장비 프레임, 커버, 모터, 설비 구조에 따라 제한됩니다.

이유 2. 렌즈 선택이 달라짐
WD가 짧으면 짧은 거리에서 맞는 렌즈가 필요하고, WD가 길면 FOV를 맞추기 위해 다른 초점거리가 필요합니다.

이유 3. 조명 구조까지 영향
WD가 짧으면 그림자나 조명 간섭이 생길 수 있고, WD가 길면 광량 확보가 어려워질 수 있습니다.

WD는 단순 거리 값이 아니라
기계 구조 + 광학 설계 + 조명 설계가 만나는 지점입니다.

7. WD 설계에서 자주 하는 실수

실수 1. 계산 먼저 하고 설치는 나중에 확인
공식상 맞아도 실제 장비에 카메라가 안 들어갈 수 있습니다.

실수 2. WD를 대충 잡는다
설치 거리가 조금만 달라져도 FOV가 달라져 결과가 틀어질 수 있습니다.

실수 3. 렌즈만 바꾸면 된다고 생각한다
실제 문제는 장비 구조나 설치 높이일 수 있습니다.

8. 실무 설계 순서

WD 관련 문제를 줄이려면 반드시 아래 순서로 설계해야 합니다.

1. 장비 구조 확인 (WD 확보)
2. 검사 대상 크기 확인 (FOV)
3. 렌즈 계산
4. 카메라 선택

이 순서를 거꾸로 하면 설치 불가, FOV 불일치, 재설계 문제가 생기기 쉽습니다.

9. WD 설계 꿀팁

• 설치 여유 공간을 미리 확보하세요.
• 렌즈만 보지 말고 조명 구조도 같이 보세요.
• 가능하면 실제 장비에서 테스트 거리를 먼저 확인하세요.
• Image Circle과 센서 매칭도 함께 점검해야 합니다.

10. 핵심 요약

✔ Working Distance는 렌즈와 검사 대상 사이 거리입니다.

✔ WD가 커지면 FOV는 커지고, 정밀도는 낮아질 수 있습니다.

✔ WD가 작아지면 FOV는 작아지고, 정밀도는 유리해질 수 있습니다.

결론: 머신비전 설계는 WD부터 시작해야 합니다.

마무리

머신비전 시스템은 단순히 좋은 카메라를 고른다고 성능이 나오는 것이 아닙니다. 실제로는 설치 가능 거리, 장비 구조, 조명 배치, 렌즈 선택이 함께 맞아야 안정적인 검사가 가능합니다.

그래서 Working Distance는 단순한 거리 값이 아니라, 설계의 출발점이자 설치의 현실 조건이라고 볼 수 있습니다.

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