De coördinatie tussen industriële lenzen en lichtbronnen speelt een cruciale rol in de ontwikkeling van hoogwaardige machine vision-systemen. Het bereiken van optimale beeldprestaties vereist een volledige afstemming van optische parameters, omgevingsomstandigheden en detectiedoelen. Hieronder worden enkele belangrijke overwegingen voor effectieve coördinatie uiteengezet:
I. Balanceren van diafragma en lichtbronintensiteit
Het diafragma (F-getal) heeft een grote invloed op de hoeveelheid licht die het systeem binnenkomt.
Een klein diafragma (hoog F-getal, bijvoorbeeld F/16) vermindert de lichtinval en vereist compensatie via een lichtbron met hoge intensiteit. Het belangrijkste voordeel is de grotere scherptediepte, waardoor het geschikt is voor toepassingen met objecten met aanzienlijke hoogteverschillen.
Een groot diafragma (laag F-getal, bijvoorbeeld F/2.8) laat daarentegen meer licht binnen, waardoor het ideaal is voor omgevingen met weinig licht of snelle bewegingen. Vanwege de geringe scherptediepte is het echter essentieel om ervoor te zorgen dat het doel binnen het brandpuntsvlak blijft.
II. Optimale diafragma- en lichtbroncoördinatie
Lenzen bereiken doorgaans hun beste resolutie bij gemiddelde diafragma's (ongeveer één tot twee stops kleiner dan het maximale diafragma). Bij deze instelling moet de intensiteit van de lichtbron goed op elkaar zijn afgestemd om een gunstige balans te behouden tussen signaal-ruisverhouding en optische aberratiecontrole.
III. Synergie tussen scherptediepte en uniformiteit van de lichtbron
Bij gebruik van een klein diafragma is het raadzaam om deze te combineren met een zeer uniforme oppervlaktelichtbron (bijvoorbeeld een lichtbron met diffuse reflectie). Deze combinatie helpt lokale over- of onderbelichting te voorkomen en zorgt voor consistente beelden in omstandigheden die een grote scherptediepte vereisen.
Bij gebruik van een grote opening kunnen punt- of lineaire lichtbronnen worden gebruikt om het randcontrast te verbeteren. Een zorgvuldige aanpassing van de lichtbronhoek is echter noodzakelijk om interferentie door strooilicht te minimaliseren.
IV. Resolutie afstemmen op de golflengte van de lichtbron
Voor zeer nauwkeurige detectietaken is het essentieel om een lichtbron te selecteren die aansluit bij de spectrale responskarakteristieken van de lens. Zo moeten lenzen voor zichtbaar licht worden gecombineerd met witte led-bronnen, terwijl infraroodlenzen moeten worden gebruikt met infraroodlaserbronnen.
Bovendien moet de geselecteerde golflengte van de lichtbron de absorptiebanden van de lenscoating vermijden om energieverlies en chromatische aberratie te voorkomen.
V. Belichtingsstrategieën voor dynamische scènes
Bij snelle detectie is het vaak nodig om een groot diafragma te combineren met korte belichtingstijden. In dergelijke gevallen wordt een hoogfrequente gepulste lichtbron (bijvoorbeeld een stroboscoop) aanbevolen om bewegingsonscherpte effectief te elimineren.
Voor toepassingen waarbij lange belichtingstijden nodig zijn, moet een stabiele, continue lichtbron worden gebruikt. Ook moeten maatregelen zoals polarisatiefilters worden overwogen om interferentie door omgevingslicht te onderdrukken en de beeldkwaliteit te verbeteren.
Plaatsingstijd: 21-08-2025