Éclairage pour la vision industrielle 

Vous trouverez sur cette page un guide complet et un aperçu des principaux groupes de produits dans le domaine de l'éclairage pour la vision industrielle. 

Découvrez quelle technologie d'éclairage convient à votre application, ce que vous devez rechercher lors de la sélection et de l'intégration, et comment comparer systématiquement différents types d'éclairage (par exemple, LED ou lasers à diode). Le contenu vous aidera à mieux comprendre les exigences techniques et à trouver plus rapidement la solution adaptée, que vous soyez débutant ou que vous ayez déjà des critères spécifiques en tête. 

Nos groupes de produits 

Pourquoi un éclairage adapté est essentiel pour une vision industrielle efficace 

 

En vision industrielle, la qualité de l'image ne dépend pas uniquement du capteur ou de l'optique, elle commence par la lumière. Un éclairage spécialement conçu pour la vision industrielle produit les contrastes nécessaires, rend les caractéristiques pertinentes visibles et permet ainsi une inspection et une mesure fiables et automatisées. En revanche, un éclairage non uniforme, insuffisant ou mal orienté entraîne des ombres, des reflets, un bruit accru ou des résultats de mesure incorrects. 

 

Une source lumineuse précisément coordonnée est essentielle, en particulier dans les applications dynamiques, telles que l'imagerie par balayage linéaire ou par balayage de zone avec des caméras à grande vitesse. Le type de caméra, la stratégie d'exposition, la longueur d'onde, le timing (durée du stroboscope, cycle de service) et la géométrie d'éclairage doivent être adaptés au scénario d'application afin d'éviter les artefacts d'image et l'instabilité du processus. Des facteurs tels que la lumière ambiante, les contraintes mécaniques et la synchronisation avec les événements déclencheurs sont également cruciaux pour la performance globale. 

 

En bref, sans un éclairage optimisé, tout système de vision ne pourra pas exploiter pleinement son potentiel. Seule une solution d'éclairage adaptée permet de transformer le matériel en un système d'inspection ou de mesure robuste et reproductible. 

Vous avez des questions sur nos solutions d'éclairage ? 

Vous ne savez pas quelle source lumineuse convient à votre application ? Nous pouvons vous aider dans le choix et l'intégration, rapidement, indépendamment des fabricants et avec une approche pratique et axée sur l'application. 

Plus qu'un simple éclairage : votre projet, notre service 

De la sélection des luminaires à l'intégration du système : nous vous accompagnons tout au long des différentes phases de votre projet et vous garantissons une solution de vision sur mesure et hautement performante. 

Guide d'éclairage pour la vision industrielle 

En vision industrielle, un éclairage adapté détermine le contraste, la stabilité et, au final, la qualité de vos données d'image. Face à la multitude de technologies, de conceptions et de spectres disponibles, la question se pose rapidement : quel éclairage convient à mon projet ? Ce guide vous aide à prendre une décision systématique, même sans connaissances approfondies préalables. 

 

1. LED ou laser ? La décision fondamentale 

La grande majorité des applications actuelles utilisent des LED : elles sont durables, efficaces, compactes et disponibles dans de nombreuses variantes (anneaux lumineux, barres, panneaux, etc.). Elles conviennent aux concepts de lumière réfléchie, de lumière transmise et de dôme, et prennent en charge un stroboscope rapide et répétable. 

L'éclairage laser est utilisé lorsqu'une lumière structurée (par exemple, des lignes/points/grilles pour la triangulation 3D ou le profilage) est nécessaire ou lorsqu'une intensité lumineuse très élevée est requise sur une petite surface ou à de longues distances de travail. Les lasers à diode sont également de plus en plus utilisés dans l'inspection NIR (par exemple, le tri/l'inspection dans l'industrie alimentaire). 

Critères de décision types : 

  • Lumière structurée ou mesure 3D ? → Laser 
  • Éclairage de zone ou rétroéclairage uniforme ? → LED 
  • Gamme UV ou IR ? → Les deux technologies sont possibles (choisissez en fonction de l'intensité, de l'homogénéité et des besoins en matière de sécurité) 

2. Quelle géométrie convient à l'application ? 

La disposition et la forme de l'éclairage ont une forte influence sur le contraste de l'image 

  • Anneau lumineux (LED) : champ lumineux uniforme. Idéal pour les objets plats avec des exigences de contraste moyennes. 
  • Barre lumineuse/ligne lumineuse : polyvalente ; peut être utilisée à angle rasant/faible pour mettre en valeur la texture et le relief. Pour les inspections par balayage linéaire/web/piste, utilisez des lignes lumineuses focalisées. 
  • Éclairage coaxial : éclairage en champ clair sans ombre à l'aide d'un séparateur de faisceau. Parfait pour les surfaces réfléchissantes et planes ; minimise les ombres et les reflets. 
  • Éclairage dôme : éclairage diffus et uniforme. Très bon pour les pièces brillantes ou courbes ; supprime les reflets et les ombres directionnelles. 
  • Lumière transmise/lumière d'arrière-plan : révèle les contours et les silhouettes. Pour les mesures ou les contrôles de présence. 
  • Champ sombre (angle faible) : met en évidence les bords, les bavures, les rayures et le relief sur des surfaces autrement peu contrastées. 

Conseil pratique :  

Choisissez la géométrie en fonction de la caractéristique qui vous intéresse 

  • bords/contours → rétroéclairage (télécentrique pour la métrologie) 
  • finition de surface/défauts → angle faible ou diffus 
  • spéculaire plat → coaxial. 

3. Quelle est la meilleure longueur d'onde ? 

  • Lumière blanche (large bande) : universellement applicable ; préférée avec les caméras couleur pour un rendu neutre des couleurs. Couleurs monochromes (rouge, bleu, vert) : idéales avec les caméras monochromes. La sélection d'une longueur d'onde spécifique maximise le contraste via l'absorption/la réflectance du matériau. 
  • UV (365-405 nm) : excite la fluorescence et peut révéler des défauts de surface ou des microfissures. 
  • NIR (740-1000 nm) : utile pour les matériaux semi-transparents, réduit l'éblouissement visible, améliore le contraste dans les aliments/matières organiques. 
  • SWIR (1000-1700 nm) : permet un contraste basé sur l'absorption d'humidité/d'eau, l'inspection à travers certains plastiques et l'inspection du silicium (>1,1 µm). 

Règle de base : avec les caméras monochromes, une longueur d'onde étroite (plus un filtre adapté) permet souvent d'obtenir un contraste maximal. Avec les caméras couleur, la lumière blanche est généralement privilégiée pour obtenir des couleurs neutres et fidèles. 

4. Lumière continue ou flash ? 

  • Lumière continue : configuration simple. Pour les objets fixes ou se déplaçant lentement, balayage linéaire à vitesse constante. 
  • Flash (stroboscopique) : impulsions courtes et de forte intensité pour figer le mouvement et augmenter le rapport signal/bruit. Idéal pour les mouvements rapides ou lorsque des valeurs F plus élevées sont nécessaires. 

Remarque : l'éclairage stroboscopique nécessite généralement un contrôleur séparé ou une commande intégrée. Assurez-vous de la synchronisation avec le déclencheur/codeur de la caméra. 

5. Quelle doit être la luminosité ? 

  • L'intensité lumineuse est-elle suffisante pour le temps d'exposition et le nombre F souhaités ? 
  • La scène est-elle éclairée de manière uniforme (pas de points chauds, pas d'ombres) ? 
  • Y a-t-il une lumière ambiante qui doit être supprimée ou éclipsée ? 

Règle générale : prévoyez une marge. Il vaut mieux avoir trop de lumière et la réduire que de faire fonctionner la caméra à un gain élevé (ce qui augmente le bruit) ou de se débattre avec un éclairage insuffisant. 

6. Quelles sont les conditions environnementales dominantes ? 

  • Température, humidité, poussière : utilisez un éclairage de qualité industrielle avec l'indice IP requis et la plage de température spécifiée. 
  • Vibrations/chocs : un montage rigide, un dispositif de décharge de traction et des connecteurs robustes (par exemple, M12) améliorent la fiabilité. 
  • Espace d'installation : certaines géométries (par exemple, les dômes, les rétroéclairages télécentriques) nécessitent un espace libre ; prévoyez une distance de travail, un acheminement des câbles et une ouverture libre. 
  • Lumière parasite/lumière du jour : il peut être nécessaire de les protéger ou de les supprimer à l'aide de boîtiers, de filtres passe-bande, de polarisation et de stroboscopes synchronisés. 
  • CEM/EMI et câblage : assurez-vous que la mise à la terre et l'emplacement du contrôleur sont corrects ; les courants stroboscopiques peuvent induire du bruit. 
  • Sécurité : respectez les limites de sécurité oculaire (laser/UV) et de température de surface. 

Recommandation : clarifiez dès le début les conditions sur le site d'installation. Cela influencera la conception et le contrôle de l'éclairage. 

7. La lumière est-elle en harmonie avec la caméra et l'optique ? 

  • La longueur d'onde correspond-elle à la sensibilité du capteur (QE) ? 
  • Le filtre, la polarisation et la longueur d'onde de la lumière sont-ils compatibles ? 
  • L'éclairage est-il aligné mécaniquement et optiquement avec la caméra/l'optique ? 

Conseil : coordonnez la caméra, l'optique et l'éclairage comme un seul système. Le meilleur résultat est obtenu avec la bonne combinaison. 

Vous avez besoin d'aide pour la conception ? Nos experts sont là pour vous aider ! 

Nos experts vous aideront à choisir l'éclairage optimal, adapté à votre caméra, à votre objectif et à votre application. 

Foire aux questions 

Que se passe-t-il si j'utilise uniquement la lumière ambiante ? 

 

La lumière ambiante non contrôlée (lumière du jour ou éclairage de la salle) est instable en termes de niveau et de spectre et peut provoquer des scintillements. Elle entraîne des variations de luminosité, des ombres, des reflets et des éblouissements. Cela conduit à des données d'image erronées ou non reproductibles. Un éclairage défini, homogène et spécifique à l'application est essentiel pour une évaluation fiable. 

Quel éclairage convient aux surfaces brillantes ou réfléchissantes ? 

 

L'éclairage coaxial/sur l'axe est idéal pour les surfaces planes et spéculaires ; il fournit un éclairage uniforme en champ clair et des reflets contrôlés le long de l'axe optique. L'éclairage en dôme (diffus) est le mieux adapté aux pièces courbes ou très brillantes ; il supprime les points chauds. Les polariseurs (polarisation croisée) peuvent réduire davantage les éblouissements. 

Quelle source lumineuse convient aux inspections à grande vitesse ? 

 

Para procesos rápidos, se suele utilizar iluminación flash de alta intensidad (estroboscópica) con pulsos de corta duración. Esto permite tiempos de exposición cortos y reduce el desenfoque por movimiento. En este caso, es importante una sincronización precisa con la cámara; respete los límites del controlador en cuanto a corriente de pulso, ciclo de trabajo y frecuencia de repetición. 

Que dois-je prendre en compte lors de l'intégration d'un éclairage dans un système existant ? 

 

Les éléments suivants sont essentiels : l'espace requis, l'angle de montage, l'alimentation électrique, la compatibilité du contrôleur (entrées de lumière continue ou stroboscopique) et la coordination optique avec la caméra et l'objectif (ouverture claire, distance de travail, géométrie). La longueur d'onde de l'éclairage doit correspondre au spectre du capteur, et la stabilité mécanique et, si nécessaire, les classes de protection contre les infiltrations (IP) doivent être prises en compte. 

Puis-je moderniser l'éclairage si l'image présente un contraste insuffisant ? 

 

Oui, le contraste peut souvent être amélioré grâce à des modifications ciblées. Souvent, de petits changements (par exemple, sélection de la longueur d'onde, géométrie/angle, utilisation de la polarisation et filtrage passe-bande adapté à la source lumineuse) suffisent pour rendre visibles les caractéristiques pertinentes. STEMMER IMAGING vous aide à choisir des solutions de modernisation compatibles, même pour les systèmes existants.

Comment procéder en cas de forte fluctuation de la lumière ambiante (par exemple, la lumière du jour) ? 

 

Dans les environnements où la lumière varie, tels que les installations ouvertes ou à proximité de fenêtres, la lumière ambiante doit être compensée par un éclairage à haute intensité et à bande étroite. Les configurations fermées de type dôme ou coaxiales permettent de bloquer la lumière parasite. Évitez le réglage automatique de l'exposition sur la caméra, car celui-ci peut réagir de manière imprévisible à de telles fluctuations ; utilisez plutôt une exposition/un gain fixe. 

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