Stellen Sie sich folgendes vor: Ein Vision System liefert verrauschte, kontrastarme Bilder. Die Kamera wird getauscht, die Beleuchtung neu justiert, die Software nachkalibriert und trotzdem bleibt das Ergebnis unbefriedigend. In vielen Fällen liegt die Ursache nicht bei der Kamera oder Optik, sondern in einer Entscheidung, die viel früher im Systemdesign gefallen ist: der Wahl der Laserwellenlänge. Rot, Grün oder Blau erscheinen auf den ersten Blick als reine Geschmacksfrage. Physikalisch betrachtet entscheidet die Wellenlänge jedoch darüber, ob eine Applikation zuverlässig funktioniert, oder eben nicht.
Warum die Wellenlänge wichtig ist
Jede Wellenlänge trifft anders auf Material. Absorption, Transmission und Reflexion sind dabei materialabhängig. Ein und dieselbe Oberfläche kann rotes Licht schlucken und grünes Licht reflektieren oder umgekehrt. Hinzu kommt der Speckle-Effekt, der bei kohärentem Laserlicht durch Interferenz an rauen Oberflächen entsteht. Speckle ist wellenlängenabhängig und wirkt sich direkt auf die Genauigkeit von Triangulationssensoren und 3D-Messsystemen aus. Auch Kamerasensoren reagieren nicht gleichmäßig über das Spektrum. Ihre Quanteneffizienz variiert je nach Sensortyp und Wellenlängenbereich. Die Wahl der Wellenlänge ist damit keine Nebenentscheidung, sondern eine der ersten wichtigen Weichenstellungen im Systemdesign. OptoMedias ultrakompaktes Mini SFF bringt zuverlässige, schnelle Glasfaserverbindungen in Industriekameras der nächsten Generation. ‣ weiterlesen
Fiber Mini SFF für GigE Vision
Rot: der etablierte Standard
Rotes Laserlicht ist in der Bildverarbeitung am weitesten verbreitet. Rote Laserdioden sind kostengünstig, langlebig und in nahezu jeder Leistungsklasse verfügbar. Auch auf Kameraseite ist die Sensorunterstützung für den roten Wellenlängenbereich ausgereift. Die Eignung von rotem Licht hängt jedoch stark von der Oberfläche, der Beleuchtungsgeometrie und dem verwendeten Kamerasensor ab. Die Ausprägung von Speckle-Effekten lässt sich nicht allein aus der Farbe des Lasers ableiten, sondern ist im Zusammenspiel von Laser, Werkstück und optischem Aufbau zu bewertet. Auf dunklen oder rötlich schimmernden Oberflächen sinkt zudem der nutzbare Kontrast. Für allgemeine Triangulationsaufgaben und Standardinspektionen an hellen, diffus reflektierenden Materialien ist Rot aber dennoch meist die wirtschaftlichste und robuste Wahl.
Grün: Kontrast auf schwierigen Oberflächen
Grünes Licht liegt näher an der Empfindlichkeitsspitze vieler monochromer Kamerasensoren und des menschlichen Auges, d.h. auf dunklen, glänzenden oder schwarzen Oberflächen (Reifen, Carbonbauteilen, Elektronikkomponenten…) liefert Grün oft deutlich bessere Kontraste als Rot. Wo rotes Licht buchstäblich verschluckt wird, bleibt die grüne Laserlinie sichtbar und auswertbar. Aus diesem Grund ist Grün bei kritischen 3D-Anwendungen und anspruchsvollen Oberflächenprüfungen häufig die erste Wahl. Das gilt insbesondere dann, wenn Materialvielfalt oder geringe Remission die Applikation erschweren.
