OPTIK

Grundlagen

Grundlagen

Neben der Beleuchtung steht die Optik ganz vorn im Signalweg der Bildverarbeitung und formt die Lichtinformation. Daher muss ihr im Sinne der Fehlerfortpflanzung genügend Aufmerksamkeit geschenkt werden.

Leistungsfähige Bildverarbeitungsobjektive sind mehr als nur „ein Stück Glas“. Sie sind komplexe und spezialisierte Komponenten, deren Parameter wesentlich zur Bildentstehung, zum Bildinhalt und dessen Auswertbarkeit beitragen.

Besonders mit der Optik wird die Bildverarbeitung an die Gegebenheiten des Prüfobjektes an der Kamera angepasst. Im Folgenden finden Sie einen Überblick über wesentliche Eigenschaften, Größen und Zusammenhänge.

Welches Licht wird zur Abbildung genutzt?

Optisches Glas muss nicht für alle in der Bildverarbeitung genutzten Wellenlängen durchlässig sein. Das betrifft besonders UV- und IR-Licht. Daher müssen die verwendeten Objektive auf den vorgesehenen Wellenlängenbereich zur Beleuchtung abgestimmt sein.

Gesichtsfeld (Objektfeld)

Ein grundlegendes Maß für die Bemessung von Objektiven ist die Festlegung des Gesichtsfeldes, das vom Objektiv bedient werden kann. Die Größe des Gesichtsfeldes ist entweder abhängig von der Brennweite und dem Arbeitsabstand des verwendeten Objektivs (entozentrische Objektive) oder es ist konstruktiv festgelegt (telezentrische und hyperzentrische Objektive).

Bildgröße (Bildfeld)

Ein Objektiv kann, begrenzt durch konstruktive Gegebenheiten am Objektiv, nur eine eingeschränkte Größe des Bildes erzeugen. Die Bildgröße wird für das Objektiv dort gemessen und angegeben, wo das Bild scharf abgebildet wird (→Auflagenmaß). Bedingt durch den rotationssymmetrischen Aufbau fast aller Objektive ist die Fläche, auf der das Bild entsteht ein Kreis. So wird für Objektive häufig der maximale Bildkreisdurchmesser angegeben. Alternativ dazu wird die maximal nutzbare → Bildaufnehmergröße angegeben.

Abbildungsmaßstab

Aus dem Verhältnis von Bildaufnehmergröße zu Gesichtsfeldgröße ergibt sich das Maß für die Vergrößerung / Verkleinerung - der Abbildungsmaßstab. Er hat wesentlichen Einfluss auf die Bildpunktauflösung, d.h. welche kleinsten Details vom Bildaufnehmer erkannt werden können.

Bei entozentrischen Objektiven kann der Abbildungsmaßstab durch Änderung des Arbeitsabstandes verändert werden. Verringert man den Abstand, wird der Abbildungsmaßstab größer.

Bei den meistens telezentrischen Objektiven ist der Abbildungsmaßstab und damit das Gesichtsfeld konstruktiv festgelegt und kann nicht verändert werden.

Bild: Für eine konstante Größe des Bildaufnehmers ist bei verkleinerter Abbildung (Abbildungsmaßstab ß`< 1) der Arbeitsabstand größer (oben) als bei vergrößerter Abbildung (Abbildungsmaßstab ß`> 1) (unten).

Arbeitsabstand

Für eine einfache und bei Instandhaltung reproduzierbare Einstellung des Abstandes vom Objektiv zum Prüfobjekt wird der Arbeitsabstand angegeben. Er zählt von der Vorderkante des Objektivs bis zu dem dem Objektiv am nächsten gelegenen Teil des Prüfobjektes.

Bei entozentrischen Objektiven wird der Arbeitsabstand (eigentlich der Abbildungsmaßstab!) über den Entfernungseinstellring eingestellt. Darüber hinaus gehende Verkürzungen des Arbeitsabstandes lassen sich durch den Einsatz von Zwischenringen erreichen → Zubehör.

Bild: Arbeitsabstand des Objektivs und freier Abstand müssen nicht immer übereinstimmen, besonders dann, wenn die eingesetzte Beleuchtung funktionsbedingt einen kurzen Arbeitsabstand benötigt.

Objektivanschluss

Für Matrixkameras in industriellen Anwendungen haben sich der C-Mount- und der CS-Mount-Anschluss durchgesetzt. Im Durchmesser größere Objektivanschlüsse als C-Mount werden vorwiegend für Zeilenkameras genutzt.

CS-Mount-Objektive können mit einem 5 mm – Zwischenring an C-Mount-Kameras verwendet werden. Umgekehrt ist dies nicht möglich.

Mit dem Objektivanschluss eng verbunden ist das Auflagenmaß (s. auch Kameras), der Abstand von der Objektivanlagefläche, in dem das Bild scharf erscheint. Es ist vom Objektivhersteller sehr genau und fest eingestellt und kann vom Anwender nicht verändert werden.

Objektivanschluss

Gewinde

Auflagenmaß / mm

S-Mount

M12 x 0,5

nicht definiert

C-Mount

1” x 1/32”

17,523

CS-Mount

1” x 1/32”

12,5

F-Mount

NIKON-Bajonett

46,5

Brennweite

Die Brennweite bestimmt bei entozentrischen Objektiven, wie groß der Sichtwinkel eines Objektivs ist. Eine kurze Brennweite bedeutet einen großen Sichtwinkel, eine lange Brennweite bewirkt einen kleineren Sichtwinkel. Brennweite und Sichtwinkel sind umgekehrt proportional: Bei Halbierung der Brennweite verdoppelt sich der Sichtwinkel.
Die Brennweite muss in Verbindung mit der Größe des Bildaufnehmers betrachtet werden. Die gleiche Brennweite erzeugt mit verschieden großen Bildaufnehmern verschiedene Sichtwinkel und damit auch verschiedene Gesichtsfelder.

Einige Objektivtypen können durch konstruktive Gegebenheiten nicht alle
großformatigen Bildaufnehmergrößen bedienen.

In ihrer Brennweite verstellbare Objektive (Zoom-Objektive) eignen sich gut für den
Laboreinsatz, um flexibel und schnell Versuchsaufbauten zu realisieren.
Sie sind typischerweise nur auf einige Tausend Brennweitenwechsel ausgelegt,
was für den industriellen Einsatz eindeutig zu wenig ist. Daher werden bei
industriellen Anwendungen so gut wie immer Objektive mit Festbrennweiten verwendet.

Blende / Lichtstärke

Zur Steuerung der Bildhelligkeit am Objektiv werden Öffnungsblenden verwendet. Die Blendenöffnung wird am Blendenring eingestellt, der auf jeden Fall mechanisch fixierbar sein sollte. Die aufgedruckte Blendenzahlreihe in der Folge 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16 ist standardisiert. Von Blendenstufe zu Blendenstufe wird der durchgehende Lichtstrom beim Schließen der Blende halbiert bzw. beim Öffnen verdoppelt.

Für telezentrische Objektive lassen sich prinzipbedingt keine Blendenzahlen angeben. Dort wird stattdessen die numerische Apertur angebeben. „+“ bedeutet eine große Blendenöffnung, „-“ eine kleine.
Einfachere Objektive verwenden keine Blendenzahlenbeschriftung sondern nur die Bezeichnungen „O“ (für open) und „C“ (für closed). Die Einstellung „C“, sollte auch bei Objektiven mit Blendenzahlen auf jeden Fall aus Gründen der Bildqualität vermieden werden. Generell empfiehlt sich die Einstellung mittlerer Blendenzahlen.

Die kleinste einstellbare Blendenzahl kennzeichnet die Lichtstärke eines Objektivs. Je kleiner diese Zahl, desto lichtstärker das Objektiv, d.h., es kann mit weniger Licht ein Bild aufgenommen werden.

Beispiel: Ein Objektiv mit der Lichtstärke 1,4 kommt mit der Hälfte der Lichtmenge aus im Vergleich zu einem Objektiv mit der Lichtstärke 2.
Neben der Bildhelligkeit hat die Einstellung der Öffnungsblende Auswirkungen auf die → Bildqualität sowie einen wesentlichen Einfluss auf die Größe der Schärfentiefe.

Schärfentiefe / -bereich

Bedingt durch die Größe der Pixel am Bildaufnehmer und die eingestellte Blende, entsteht vor dem Objektiv ein Bereich, in dem sich das Prüfobjekt zur Kamera hin und davon weg bewegen kann, ohne dass die Bildschärfe merklich nachlässt bzw. die zuverlässige Funktion der Bildverarbeitungssoftware gefährdet wird. Das ist der Schärfentiefebereich.

Unabhängig vom Objektivtyp entozentrisch, telezentrisch, hyperzentrisch hängt der
Schärfentiefebereich ausschließlich von 3 Faktoren Blendeneinstellung, Abbildungsmaßstab
und zulässiger Unschärfe im Bild ab.

Der Schärfentiefebereich macht es bei der Inspektion von Teilen möglich, dass sich die
Prüfobjekte nicht immer in einer konstanten Entfernung vor der Kamera befinden müssen
sondern sich in einem Entfernungskorridor befinden können, in dem sie zuverlässig erkannt
werden.

Bild1: Geringe Schärfentiefe bei vollständig geöffneter Blende (1,4): Entweder vorn (links) oder hinten (Mitte) kann scharf abgebildet werden.
Bei Einstellung auf Mitte (rechts) erscheinen beide Objekte unscharf.

Abbildungsqualität / Bildqualität

Abbildungsqualität / Bildqualität

Prinzipbedingt besitzen alle Optiken Abbildungsfehler. Die Möglichkeiten zur präzisen Abbildung eines Objektivs hängen sehr stark von dessen Aufbau, den verwendeten Materialien und der Komplexität seiner optischen Konstruktion ab, was sich im Preis verschiedener Objektive widerspiegelt. Zum Anderen verlangen Bildaufnehmer mit kleineren Pixeln nach höher auflösenden Optiken.

Eine schlechte Abbildungsqualität der Optik kann dazu führen, dass ein hochauflösender Bildaufnehmer gar nicht den Vorteil der Vielzahl seiner Pixel ausspielen kann, weil das Licht im Vorfeld bereits beim Passieren des Objektivs seiner örtlichen Details beraubt wurde (Tiefpasswirkung einer schlechten Optik).

Die qualitative Charakterisierung eines Objektivs kann nicht in wenigen Kenngrößen dargestellt werden und ist eine komplexe Thematik.
Es ist physikalisch nicht möglich und wäre auch finanzieller Wahnsinn, das „Universal-Hochleistungsobjektiv“ bauen zu wollen. Deshalb kann es je nach Anwendung des Objektivs durchaus sinnvoll sein, nur einzelne Kriterien zur Qualifizierung des Objektives zu betrachten:

  • Geometrietreue
    Kenngröße Verzeichnung: Gibt an, in welchem Grad mathematisch ähnlich Prüfobjekt und Abbildung hinsichtlich ihrer Geometrie sind.
  • Bildschärfe und Kontrasttreue
    Kenngröße Modulationsübertragungsfunktion (MTF) oder Auflösung:
  • Kennzeichnet, welche feinsten Details vom Glas des Objektivs aufgelöst und mit welchem Kontrast sie durch das Objektiv dargestellt werden können.
  • Helligkeitstreue
    Kenngröße Vignettierung: beschreibt, mit welchem Helligkeitsabfall zum Bildrand hin zu rechnen ist.
  • Farbtreue
    Kenngrößen chromatische Abbildungsfehler: beschreiben, wie gut die Farbübertragung durch das Objektiv erfolgt bzw. welche farblichen Fehlereffekte an Körperkanten auftreten (Farbsäume).

Allgemeines zu Abbildungsfehlern:

  • Abbildungsfehler sind i.A. in der Bildmitte am geringsten, am Bildrand am größten
  • Abbildungsfehler lassen sich durch eine mittlere Blendeneinstellung minimieren
  • Objektive mit kurzen Brennweiten besitzen bedingt durch extreme Linsenkrümmungen immer mehr Abbildungsfehler als Objektive mit langen Brennweiten

Umfangreich kann die Bildqualität eines Objektivs nur durch eine Vielzahl von Kennlinien und Parametern dargestellt werden.

Vergütung / Entspiegelung

Jeder Übergang des Lichtes von Luft zu Glas und von Glas zu Luft ist auch innerhalb von Objektiven mit Helligkeits-, und Kontrastverlusten verbundnen. Da moderne Objektive immer Konstruktionen aus vielen Linsen beinhalten und die Verluste sich von Linse zu Linse verstärken, müssen Maßnahmen geschaffen werden, um diese Verluste zu verringern. Dies geschieht durch dünne, optisch transparente Schichten (einfache oder mehrfache), die im Vakuum auf die Linsen der Objektive aufgedampft werden und sich bei menschlicher Betrachtung von Linsenoberflächen als farbige Schleier darstellen. Schon Einfachschichten (bläulicher Schleier) führen zu einer erheblichen Steigerung der Lichtdurchlässigkeit und zu kontrastreicheren Bildern. Da auch Lichtfilter dem Phänomen des Helligkeits- und Kontrastverlustes unterliegen, sollten auch sie vergütet sein.

Arten der Abbildung

Arten der Abbildung

Neben dem Menschen bekannten Seheindruck der entozentrischen Perspektive werden in der Bildverarbeitung telezentrisch und hyperzentrisch abbildende Optiken eingesetzt.

Perspektivart

Entozentrisch

Telezentrisch

hyperzentrisch

Prinzip

Aussehen

Lage des Perspektivitätszentrums

zwischen Kamera und Prüfobjekt

im Unendlichen

hinter dem Prüfobjekt

Objekte erscheinen

nah groß, entfernt klein

nah und fern gleich groß

nah klein, entfernt groß

Länge des Objektivs

klein bis sehr klein

ca. Länge Arbeitsabstand

Länge > Arbeitsabstand

Durchmesser  des Objektivs

klein bis sehr klein

> Prüfobjekt

>> Prüfobjekt

Arbeitsabstand

> 0 … ∞

typisch < 300 mm

sehr klein

Justierung

meist unkritisch

Rechtwinkligkeit

Rechtwinkligkeit, Mittigkeit

 

 

Entozentrische Objektive

Entozentrische Objektive

-> Auswahltabelle

Anwendung:
beobachten, Anwesenheit, Vollständigkeit kontrollieren, Attribute testen (Teil groß / klein, hoch / niedrig), Farben kontrollieren, Codes und Zeichen lesen, Objekte und Drehlagen erkennen. Die Möglichkeiten zum metrischen Messen sind stark eingeschränkt.

Festbrennweiten-Objektive

Besitzen eine durch die Brennweite festgelegte entozentrische Perspektive und sind vorrangig gekennzeichnet durch Brennweiten- und Lichtstärkeangabe (Beispiel Tevidon 2/10: Lichtstärke 2, Brennweite 10 mm).

Zoom-Objektive
Entozentrische Zoom-Objektive ermöglichen bei konstantem Arbeitsabstand die Veränderung des Gesichtsfeldes durch Veränderung der ->Brennweite.

Makroobjektive
Besitzen eine kürzeren minmale Arbeitsabstand als Standardobjektive, was durch einen erhöhten Aufwand bei der optischen Konstruktion erreicht wird. Sie bilden qualitativ besonders gut im Nahbereich ab.

Rechtwinkelobjektive
sind eine Sonderbauform von entozentrischen Objektiven, die bei begrenzten Platzverhältnissen eingesetzt werden können. Der „Knick in der Optik“ wird durch werkseitigen Vorsatz eines 90 Grad ablenkenden Prismas erreicht. Prinzipbedingt gibt es diese Objektive nur mit Brennweiten > 25 mm. Rechtwinkelobjektive bilden immer seitenverkehrt ab.

Telezentrische Objektive

Telezentrische Objektive

→Auswahltabelle

bedingt durch das verwendete optische Prinzip der Telezentrie, das mit parallelen Hauptstrahlen arbeitet, haben Abstandsänderungen zum Objektiv keinen Einfluss auf die Bildgröße, da der Abbildungsmaßstab bei telezentrischen Objektiven festgelegt ist. Allein die Bildschärfe ändert sich bei diesen Objektiven bei Abstandsänderungen.

Die meisten telezentrischen Objektive arbeiten mit objektseitiger Telezentrie, also dort, wo sich das Prüfobjekt befindet. Damit wird der Einsatz des Objektivs robust gegen Veränderungen der Lage des Prüfobjektes. Auch werden Form-, Lage- und Größenänderungen, die sonst durch Perspektive erzeugt werden, verhindert.

Anwendung:

Telezentrische Objektive eignen sich besonders zum präzisen metrischen Messen, aber auch für Inspektionsaufgaben zur Anwesenheits- und Vollständigkeitskontrolle an räumlich ausgedehnten Prüfobjekten mit unterschiedlichen Höhen und Messebenen sowie an geometrisch schwierig geformten Teilen (Kugel, Zylindern, Freiformflächen), die mit entozentrischen Objektiven nicht zu prüfen wären. Auch lassen sich besonders gut Teile mit wechselnden Oberflächen, glänzende sowie optisch aktive Materialien wie Glas und Kunststoff inspizieren.

Obgleich es sich bei telezentrischen Objektiven um Präzisionsoptiken handelt, können auch diese Komponenten nicht unendlich genau konstruiert und gefertigt werden. Es bleiben Restfehler der optischen Korrektur und Fertigungstoleranzen, die durch den Qualitätsparameter des Telezentriebereichs beziffert werden. In der Praxis weichen also die Hauptstrahlen des telezentrischen Objektivs geringfügig von der exakten Parallelität ab. Das äußert sich darin, dass sich bei Verschiebung des Prüfobjektes zur Kamera oder von ihr weg die Größe des Bildes geringfügig ändert. Um welchen Wert sich die Bildgröße beim Durchlaufen des Telezentriebereichs ändern darf, dafür gibt es bislang keine gültige Definition. Der Wert wird herstellerspezifisch angegeben.

Der Telezentriebereich hat nichts mit dem → Schärfentiefebereich zu tun. Er beschreibt die Größenänderung im Bild. Der Schärfentiefebereich dagegen eine Änderung der scharfen Abbildung im Bild. Weiterhin hat das Prinzip der Telezentrie keinen Einfluss auf die Größe des Schärfentiefebereichs. Für telezentrische Objektive gelten die gleichen Bedingungen wie bei entozentrischen Objektiven.

Telezentrische Objektive arbeiten besonders effektiv und präzise im telezentrischen Durchlicht. Damit verbunden ist dann auch eine äußerst geringe Empfindlichkeit gegen Fremd- und Störlicht.

Die optische Konstruktion telezentrischer Objektive ist prinzipbedingt relativ lang und erfordert ausreichenden Bauraum. Platzprobleme und Richtungsänderungen der Betrachtungrichtung lassen sich mit → Strahlumlenkungen erreichen.
In jedem Fall ist eine genaue Ausrichtung zwischen Objektiv, Prüfobjekt und Beleuchtung in mehreren Achsen und notwendig. Geschieht dies nicht, kann es besonders bei tiefen Prüfobjekten zu erheblichen Fehlern durch Parallelprojektion kommen. Als optisches Prüfmittel zur Justierung werden → Justierhilfen verwendet.

Bild1: Bei Abstandsänderungen ändert sich bei telezentrischen Objektiven nicht die Größe des Bildes sondern nur die Bildschärfe (10 mm Abstandsänderung zwischen oberer und unterer Bildhälfte.

Objektivauswahl

Objektivauswahl

  1. Objektivanschluss festlegen
  2. In welchem Wellenlängenbereich wird gearbeitet?
  3. Welche Art von Perspektive wird benötigt?
    a) entozentrisch: Festlegung von Brennweite, Arbeitsabstand (Zwischenring), Bildaufnehmergröße
    → Brennweitenrechner
    b) telezentrisch
    Festlegung von Gesichtsfeld, Bildaufnehmergröße, Arbeitsabstand
    → Auswahltabelle
  4. Welche Abbildungsqualität wird benötigt?
    → Datenblätter
  5. Einsatz von Lichtfiltern notwendig
    → Auswahltabelle

Zubehör

Lichtfilter

Lichtfilter dienen der gezielten Beeinflussung des Lichtes, das für die Abbildung auf den Bildaufnehmer genutzt werden kann. So kann es sinnvoll sein, bestimmte Lichtanteile zu unterdrücken und andere damit hervorzuheben. Der Einsatz von Lichtfiltern verringert somit immer die Bildhelligkeit. Zur Beschreibung des Lichtverlustes wird häufig der Filter(verlängerungs)faktor angegeben. Dieser beschreibt, um welchen Faktor die Belichtungszeit verlängert werden muss, um ein gleich helles Bild zu erzeugen wie ohne Lichtfilter.

Kantenfilter

→Auswahltabelle

Sperren Lichtanteile unterhalb einer definierten Wellenlänge:

  • UV-Sperrfilter: sperren UV- Licht
    Nutzung als mechanischer und als Verschmutzungsschutz des Objektivs
  • Farbglasfilter: sperren UV-Licht und Anteile des sichtbaren Lichtes
    Nutzung zum Ausfiltern bestimmter Farbanteile des sichtbaren Lichts
  • Tageslichtsperrfilter: sperren UV- und sichtbares Licht
    Nutzung zur Unterdrückung von Fremdlicht

Neutralfilter

→Auswahltabelle

dämpfen breite Wellenlängenbereiche des Lichtes nahezu gleichmäßig und verringern damit allgemein die Bildhelligkeit.

Nutzung, um zu viel Licht zu beseitigen, ohne die Blendeneinstellung oder die Belichtungszeit zu verändern.

Bandpassfilter

  • IR-Sperrfilter: breitbandiges Bandpassfilter, das UV und IR-Licht sperrt und Tageslicht durchlässt
    In Kameras eingebautes Standardfilter für kontrastreiche Bilder, muss vor der Arbeit mit infraroten Beleuchtungen aus der Kamera entfernt werden
  • Schmalbandige Bandpassfilter
    Nutzung zur nahezu perfekten Fremdlichtunterdrückung. Exakter Abstimmung mit einfarbiger Beleuchtung ist Voraussetzung

Polarisationsfilter

→Auswahltabelle

Läßt nur Licht bestimmter Polarisationszustände passieren. Ausnutzung zur Unterdrückung von Reflexionen, zum Sichtbarmachen geringster Kontraste an unterschiedlichen Materialien sowie bei speziellen optischen Verfahren.
Eingefügte oder auch entnommene Lichtfilter ändern die optische Weglänge und damit auch mechanische Abstände. Besonders auffallend ist dieser Effekt bei Lichtfiltern vor dem Bildaufnehmer der Kameras bzw. auf der Bildseite des Objektivs. Entnommene Filter an diesen Orten sollten immer durch Planglasscheiben gleicher Dicke ersetzt werden, um die Änderung mechanischer Abstände zu verhindern.

Lichtfilter werden mit Feingewinde auf die Objektive aufgeschraubt und sollten bei Vibrationen mit Schraubensicherungslack fixiert werden.

Zwischenringe

Zwischenringe werden zur Verkürzung des am Entfernungseinstellrings eingestellten Arbeitsabstandes verwendet. Der Einsatz von Zwischenringen führt generell zur Verschlechterung → Abbildungsqualität (optische Auflösung) der eingesetzten Objektive. Daher sollte die maximal eingesetzte Zwischenringlänge 10% der Brennweite des verwendeten Objektivs nicht übersteigen. Berechnet wird die Zwischenringlänge ZR durch:

ZR = y’ * f’ / y    mit     y’ – Bildaufnehmerbreite
                f’ – Brennweite des verwendeten Objektivs
                y – Gesichtsfeldbreite


Achtung beim Wechsel entozentrischer Objektive: Auch bei gleicher Brennweite sind Objektive verschiedener Hersteller / Modelle äußerlich nicht mechanisch identisch, weshalb es bei Objektivtausch zu Änderungen beim Arbeitsabstand kommt.

Bei den meisten telezentrischen Objektiven ist der Abbildungsmaßstab konstruktiv festgelegt und kann (auch durch den Einsatz von Zwischenringen) nicht verändert werden.

Strahlumlenkungen

Um die Einsatzmöglichkeiten telezentrischer Objektive auch bei begrenztem Bauraum zu ermöglichen, können Vorsatzprismen zur Strahlumlenkung an telezentrische Objektive montiert werden. Typischerweise wird der Strahlengang dabei um 90 Grad abgelenkt. Beim Einsatz von Vorsatzprismen ändert sich der Arbeitsabstand. Die Daten dazu sind objektivsspezifisch und in Datenblättern nachzulesen. Darüber hinaus führt das Vorsetzen eines Prismas zur Strahlumlenkung immer zu einer seitenverkehrten Abbildung.

Justierhilfen

Optische Einstellhilfe zur rechtwinkligen Ausrichtung telezentrischer Objektive zum Prüfobjekt. Dadurch werden Messfehler vermieden, die durch fehlerhafte Ausrichtung des Prüfobjektes zum telezentrischen Objektivs (Parallelprojektion) verursacht werden.

Zwei werkseitig zueinander ausgerichtete Planglasplatten mit Fadenkreuz werden durch Justierung (Kippung) des telezentrischen Objektivs um 2 Kippachsen zur Deckung gebracht. Ist dies geschehen, kann davon ausgegangen werden, dass die optische Achse des Objektivs mit geringen Abweichungen lotrecht zur Auflagefläche der Justierhilfe ausgerichtet ist.

Die Anwendung von Justierhilfen setzt eine mindestens mittlere Abblendung des Objektivs voraus, damit die beiden, sich in Abstand befindlichen Fadenkreuze scharf abgebildet werden können → Schärfentiefebereich.