Praktisch doppelte Auflösung gegenüber herkömmlicher Abbildung

Für Ihre tiefenausgedehnten und/oder feinstrukturierten Messobjekte bieten unsere telezentrischen Objektive der BLUE Vision-Serie in Kombination mit der passenden blau leuchtenden vicolux® Beleuchtung maximale Auflösung bei maximaler Schärfentiefe für die Abbildung Ihres Messobjektes!


Vorteile und Anwendungen

 

Die Verwendung von blauem Licht ermöglicht die maximale Auflösung. Die Beugungsunschärfe ist gering. 

 

Rote oder infrarote Beleuchtung verursacht Unschärfe durch starke Beugung.

 

Mit blauer Beleuchtung kann das Objektiv stark abgeblendet werden, ohne dass Unschärfe eintritt. Die Schärfentiefe ist dadurch groß.  

 

Im roten Spektralbereich muss die Blende weiter geöffnet werden, die Schärfentiefe sinkt.


Eigenschaften der BLUE Vision-Komponenten von Vision & Control



Führende Bildverarbeiter setzen auf unsere Komponenten

 

In unserem umfangreichen Portfolio kombinierbarer Produkte für die Spezialisten der Industriellen Bildverarbeitung finden Sie eine große Auswahl telezentrischer BLUE Vision-Objektive und dazu passender blauer LED-Beleuchtungen.

      

 


Häufig gestellte Fragen

In der industriellen Bildverarbeitung erwartet man von der optischen Abbildung hohe Bildschärfe bei gleichzeitig möglichst großer Schärfentiefe. 
Dies sind jedoch zwei Parameter, die sich zum Teil gegenseitig ausschließen und oft Kompromisse erfordern. Blendet man zum Erreichen der nötigen Schärfentiefe das Objektiv ab, wird das Bild durch die Beugung zunehmend unscharf. 

Die Schärfentiefe (umgangssprachlich auch Tiefenschärfe) eines Objektivs hängt nur von dessen  Abbildungsmaßstab und der eingestellten Blende ab. Kleine Abbildungsmaßstäbe und große Blendenzahlen bedeuten große Schärfentiefe, kleine Blendenzahlen ergeben hohe Auflösung. Deshalb gilt:

  • Brauche ich große Schärfentiefe → kleiner Sensor bei kleinem Abbildungsmaßstab
  • Brauche ich hohe Auflösung bei flachem Objekt → großer Sensor mit großem Abbildungsmaßstab

Mit blauem Licht wird die höchste Auflösung im sichtbaren Spektralbereich erreicht. Die Blende kann bei gleicher Auflösung wie im Infraroten Spektralbereich um eine Blendenstufe reduziert werden, wodurch sich die Schärfentiefe verdoppelt.

 

 

Innerhalb des sichtbaren Spektrums sind monochromatische Bilduntersuchungen mit blauem Licht am effektivsten. Die Objektive unserer vicotar® BLUE Vision-Serie sind speziell für diesen Spektralbereich konzipiert. – Hier liefern sie maximale Auflösung bei größtmöglicher Schärfentiefe.

 

Auflösung und Schärfentiefe sind zwei gegeneinander wirkende optische Parameter. Je stärker ein Objektiv abgeblendet wird, desto unschärfer wird durch die zunehmende Beugung seine Abbildung und desto weniger Details können folglich aufgelöst werden. Die industrielle Bildverarbeitung verlangt jedoch beides: maximale Auflösung bei größtmöglicher Schärfentiefe. Die neu entwickelte Objektiv-Serie „BLUE Vision“ trägt diesem Anspruch Rechnung. Dabei wird genutzt, dass Beugungseffekte umso geringer sind, je kleiner die Wellenlänge des verwendeten Lichts ist. Diese geht in umgekehrter Weise in die Auflösung ein: Halbiert sich die Wellenlänge, so verdoppelt sich die Auflösung.

 

Erzeugt beispielsweise ein Objektiv bei Blendenzahl 10 mit rotem Licht (650nm) ein Beugungsscheibchen von 8 Mikrometer Radius, dann ist es mit blauem Licht (450 nm) nur 5,5 Mikrometer groß, somit die Unschärfe um fast ein Drittel geringer, was dem Verhältnis der Wellenlängen entspricht.

Neben der Tatsache, dass das blaue Licht viel präzisere Bilduntersuchungen ermöglicht, spricht für die Anwendung dieser Lichtfarbe auch, dass diese Leuchtdioden den höchsten Wirkungsgrad im Vergleich zu LEDs anderer Spektralbereiche besitzen. Sie erreichen Werte von bis zu 70%. Hingegen beträgt die Effizienz grüner LEDs nur etwa 20%. Rote LEDs liegen im Bereich von 40%. Somit geht die Inspektion mit blauem Licht mit einem reduzierten Energieverbrauch einher. Dieser wirkt sich zum Beispiel durch kürzere erforderliche Belichtungszeiten oder einer geringeren Wärmeentwicklung aus.

vicolux® Beleuchtungen von Vision & Control sind für diese kurzen Wellenlängen von 450 nm ausgelegt und bieten durch ihre große Leistungsreserve (sowohl im Dauerlicht als auch bei Blitzbetrieb) auch unter schwierigen Bedingungen eine gute Ausleuchtung. 

Moderne Kamerasensoren weisen die maximale Empfindlichkeit im grünen Spektralbereich auf, sie fällt im roten sowie im blauen Bereich etwas ab. Unser Bild zeigt als Beispiel die Quanteneffizienz des häufig eingesetzten Sony-Sensors IMX304.

  

Man erkennt, dass die Empfindlichkeit für blaues Licht mindestens der Rotempfindlichkeit entspricht.

Die Auflösung eines Mikroskops hängt  von der Wellenlänge λ und der numerischen Apertur A des Objektivs ab.  

Sie errechnet sich zu 0,61 λ / A. Herkömmliche Mikroskopobjektive sind bis zu einer Apertur von 0,65 verfügbar, damit ergibt sich für blaues Licht eine Auflösung von ca. 400 nm. Die maximale Auflösung entspricht also etwa der verwendeten Wellenlänge.

Elektronenmikroskop (0,1 nm - theoretisch sogar bis ca. 0,004 nm)

 

vicotar® BLUE Vision Objektive sind aktuell für die gängigen Sensorformate von 1/3" bis 1.2"(4/3") verfügbar.

Vision & Control ist Hersteller und Entwickler von Komponenten der Industriellen Bildverarbeitung, daher ist es uns möglich, Objektive speziell für Ihre Anwendungen in Ihrer Serien-Maschine zu entwickeln und langfristig verlässlich zu liefern.

Die BLUE Vision-Objektivserien sind perfekt auf das Gesamt-Portfolio der Vision & Control GmbH abgestimmt. 
Als Zubehör sind Objektivhalter, optische Farbfilter, UV-Sperrfilter, Abstimmringe sowie Umlenkspiegel erhältlich. 
Je nach Anwendung können BLUE Vision-Objektive kombiniert werden mit telezentrischen Beleuchtungen, Ringlichtern, Flächenlichtern oder Eingespiegelten Beleuchtungen.

Wir freuen uns auf Ihre Anfrage.

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