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Beleuchtungen

Die Auswahl und Konfiguration der optimalen Beleuchtung ist ausschlaggebend für die Qualität der Bildaufnahme. Der Qualitäts- bzw. Informationsverlust durch eine unzureichende Beleuchtung erschwert die Bildauswertung maßgeblich oder macht sie sogar unmöglich, da nicht im Bild vorhandene Informationen auch durch Auswertungsalgorithmen nicht wiedergewonnen werden können.

Meist wird unserer Erfahrung nach die Bedeutung der richtigen Lichtquelle für ein Bildverarbeitungssystem unterschätzt. Die passende Beleuchtung zu finden ist eine anspruchsvolle Aufgabe. Die Entscheidung, wann und warum eine spezielle Beleuchtung für eine bestimmte Anwendung am besten geeignet ist, erfordert viel Erfahrung. In den meisten Fällen können zuverlässige Lösungen jedoch nur durch entsprechende Tests sichergestellt werden.

STEMMER IMAGING verfügt über ein umfangreich ausgestattetes Testlabor, das Kunden für Testaufnahmen zur Verfügung steht. Selbstverständlich beraten Sie unsere Spezialisten auch gerne im Rahmen von Machbarkeitsstudien.

Eine der größten Herausforderungen für die Konfiguration eines Beleuchtungssystems ist es sicherzustellen, dass das Prüfergebnis nicht durch wechselnde Lichtverhältnisse beeinflusst wird. In der Praxis bedeutet dies, dass sämtliche Elemente des optischen Pfades wie z. B. Optiken und optische Filter berücksichtigt werden müssen.

Falls eine Prüfaufgabe eine mehrstufige Vorverarbeitung in Software benötigt, um reproduzierbare Prüfergebnisse zu erhalten, sollte immer zuerst die Beleuchtung bzw. Beleuchtungstechnologie überprüft werden. In vielen Fällen vermeidet man durch die Auswahl einer optimierten Beleuchtung eine teure und zeitaufwändige Bildnachbearbeitung und erzielt zudem ein reproduzierbares und stabileres Ergebnis.

Da Kameras längst nicht so flexibel und anpassungsfähig sind wie das menschliche Auge, ist es notwendig, die Beleuchtung problemspezifisch anzupassen, so dass die Kamera Objekte »erkennen« kann, wohingegen das menschliche Auge selbst unter ungünstigsten Bedingungen den Fehlerfall oft ohne Weiteres identifizieren kann. Kameras »sehen« Objekte nicht, sondern erfassen nur das Licht, das die Objekte reflektieren. So erscheint z.B. eine hochglänzende Metallkugel anders, wenn sie mit einem Spot, einem Ringlicht oder einer Hintergrundbeleuchtung beleuchtet wird. Ebenso wird Licht von einem Kugellager anders reflektiert als von einem glatten, weißen Etikett oder einer Leiterplatte. Daraus resultiert die Notwendigkeit diverser Beleuchtungstechnologien.

In den frühen Jahren der Bildverarbeitung wurden Beleuchtungen oft in Handarbeit für jede Anwendung angepasst. Es ist jedoch heute zielführender und günstiger, auf Standardbeleuchtungen zurückzugreifen.

Die Vorteile von Standardbeleuchtungen:

  • Kostengünstig
    Standards sparen Zeit, Geld und Ressourcen.

  • Zuverlässig
    Effizientes Thermomanagement garantiert eine lange Lebensdauer.

  • Bewährt
    Viele Modelle mit geringer Störanfälligkeit sind bereits im Einsatz.

  • Reproduzierbar
    Herstellung klassifizierter Dioden gewährleistet eine gleichmäßige Intensität bei homogener Ausleuchtung.

  • Große Auswahl
    Standardbeleuchtungen sind in einer Vielzahl von Modellen und Techniken erhältlich.


Wichtige Entscheidungskriterien

Für die Entscheidung, welche Beleuchtung für eine bestimmte Aufgabe am besten geeignet ist, müssen unterschiedlichste Aspekte berücksichtigt werden:

  • Handelt es sich um eine Monochrom- oder eine Farbanwendung?
  • Welche Geschwindigkeit muss bei der Applikation erreicht werden?
  • Wie groß ist die zu beleuchtende Fläche?
  • Wie ist das Objekt beschaffen (Geometrie, Struktur, Reflexionsgrad, Farbe)?
  • Welche Merkmale sind von besonderem Interesse?
  • Welche Betriebsdauer der Beleuchtung ist erforderlich?
  • Welche mechanischen Einschränkungen bzw. Umweltbedingungen (z. B. Streulicht) müssen berücksichtigt werden?
  • Ist eine Rückmeldung bei nachlassender Beleuchtungsintensität hilfreich, um unerwartete Systemausfälle zu vermeiden?

Die Antworten auf diese Fragen definieren die optimale Beleuchtung für die jeweilige Anwendung.