Lexikon der Bildverarbeitung: Blitzbeleuchtung
Blitzbeleuchtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaussendung nur kurzzeitig stattfindet. Die dabei einzustellenden Blitzdauern sind kürzer als die Belichtungszeit, die sich bei der maximalen Bildwiederholfrequenz der eingesetzten Kamera ergeben.
Timing einer LED-Blitzbeleuchtung: Der LED-Controller mit digitalem Stromregler regelt im Blitzmodus einen 5µs langen Lichtpuls aus. Nach 82ns ist der Sollwert erreicht. Die Verzögerungszeit vom Trigger bis zum stabilen LED-Strom beträgt <250ns, der Jitter <20ns. (Bild: Evotron GmbH & Co. KG)
Prinzipiell können alle Beleuchtungstechniken als Blitzbeleuchtung ausgeführt werden. Moderne Geräte sind mit LEDs ausgestattet und vermeiden so viele Nachteile der Blitztechnik mit Xenon-Gasentladungsröhren. Voraussetzung für die zuverlässige Funktion ist die Blitzsynchronisation. Damit der Blitz zum richtigen Zeitpunkt bei der Bildaufnahme leuchtet, muss das komplexe Timing von Trigger, Kamera bzw. Vision System und Beleuchtung zeitlich definiert und stabil organisiert sein. Dazu müssen verschiedene (Verzögerungs-)Zeiten sowie deren Schwankungen bekannt sein: Teil-Triggerflanke, Triggerflanke – Start Bildaufnahme Kamera, Triggerflanke – Beginn Licht Blitz, Dauer Bildaufnahme, Dauer Blitz. Damit können verschiedene Synchronisationsvarianten ausgeführt werden. Um auch bei sehr kurzen Lichtimpulsen ausreichend und gleich helle Bilder aufzunehmen, muss die Belichtung konstant gehalten werden, d.h. dass bei kurzen Blitzdauern eine proportional größere Beleuchtungsstärke zur Verfügung gestellt werden muss. Moderne LED-Beleuchtungscontroller realisieren die Ansteuerung auf Basis hochdynamischer digitaler Regler. Sie können durch integrierte Sensorik, Signalverarbeitung und Monitoring für kurze Zeit definiert und mit steilen Signalflanken große Ströme (=Beleuchtungsstärken) bereitstellen, ohne die LEDs zu schädigen. Analoge Schaltungen zur Beleuchtungssteuerung auf Basis von Kondensatorentladungen liefern hingegen stark schwankende Beleuchtungsstärken und versagen besonders bei kurzen Blitzzeiten und höheren Blitzfrequenzen.
