Die Rolle von Sensoren in der Machine Vision

Der Bildsensor ist das Herzstück einer Digitalkamera. Bildsensoren erfassen Licht in verschiedenen Wellenlängen und wandeln es in digitalen Signalen um. Bildverarbeitungssysteme analysieren und interpretieren diese Bilddaten zur Steuerung von Maschinen, Qualitätskontrolle, Sicherheits- und Verkehrsüberwachung und viele weiteren Applikationen.

Eine gute Abstimmung des Objektives zum Bildsensors ist grundlegend für die Bildqualität, die wiederum die Präzision und Zuverlässigkeit der Bildverarbeitung beeinflusst.

Hier sind die wichtigsten Kriterien, die bei der Objektivauswahl berücksichtigt werden müssen:

• Die spektrale Empfindlichkeit ist ein Hauptkriterium für die Auswahl des passenden Objektives, denn die verwendeten Materialien für die optischen Linsen haben unterschiedliche Eigenschaften je nach Wellenlänge der Lichtstrahlen. Glas ist sogar in bestimmten Infrarotwellenlängen undurchlässig. Für Infrarot-Bildverarbeitung muss ein Infrarot-optimiertes Objektiv verwendet werden. Selbst innerhalb des sichtbaren Spektrums kann es für die Optikauswahl gegebenenfalls relevant sein, ob der Bildsensor ein Monochrom- oder Farbsensor ist.
• Die Sensorgröße, also die physikalischen Dimensionen des Sensorchips, bestimmt den Blickwinkel und somit die notwendige Brennweite des Objektives. Die Sensorgröße wird in Zoll angegeben (z.B. 1“, 3/4″, etc.).
• Die Auflösung des Sensors, gemessen in Megapixeln, bestimmt die Detailgenauigkeit eines Bildes. Sensoren mit höherer Auflösung erfordern unter Umständen eben so hochauflösende Objektive, um ihre Fähigkeiten voll auszuschöpfen. Ein besonderer Fall sind Zeilenkameras, deren Sensoren aus nur einer Zeile Pixels bestehen, zum „Scannen“ von endlosen Produkten – etwa Papier- oder Textilbahnen.
• Pixelgröße: Kleinere Pixel können weniger Licht einfangen, was die Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen beeinträchtigt. In solchen Fällen werden lichtstärkere Objektive mit größeren Blendenöffnungen (niedrigeren Blendenzahlen) bevorzugt, damit mehr Licht den Sensor erreichen kann.

Diese Merkmale und ihre Wechselwirkungen mit dem Objektiv müssen bei der Auswahl für Ihre digitalen Bildgebungsanforderungen berücksichtigt werden. Unsere Experten beraten Sie gern! Nutzen Sie auch unseren Online Lens Selector, um das passende Objektiv für den Sensor Ihrer Kamera zu finden.