Bessere Optiken = bessere Systemleistung

Wünschen Sie sich bessere Eigenschaften Ihres Bildgebungssystems? Alles hängt von der Optik ab!

Der Erfolg Ihrer Bildverarbeitungsanwendung hängt von der Qualität der Optik ab; diese entscheidet über Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Geschwindigkeit. Diese Eigenschaften spielen nicht nur eine wichtige Rolle für die Systemleistung, sie beeinflussen auch direkt Ihre Arbeitseffizienz und die allgemeine Kundenzufriedenheit. Das beste Preis-Leistungs-Verhältnis finden Sie bei den TECHSPEC® Bildgebungskomponenten von Edmund Optics. Diese sind die perfekte Wahl sowohl für Entwürfe als auch für Prototypen oder die Serienproduktion. Bei Edmund Optics finden Sie außerdem ein Supportteam aus Spezialisten für die Bildgebung sowie Dateien mit technischen Daten zum Herunterladen. Mit uns wird Integration ganz einfach! Das sind keine leeren Versprechungen. Überzeugen Sie sich selbst. Kontaktieren Sie uns noch heute,um Ihr nächstes Projekt zu diskutieren. Um die Leistungsfähigkeit unserer TECHSPEC®-Objektive zu demonstrieren, stellen wir Ihnen diese für Ihre ersten Versuche gerne auch leihweise zur Verfügung.

LABORBERICHT: VERGLEICH MIT OBJEKTIV VON EDMUND OPTICS

Zielstellung: Um den Mythos zu widerlegen, dass die Optik bei Bildgebungssystemen eigentlich keine Rolle spielt, testeten wir ein von Edmund Optics entwickeltes und gefertigtes kompaktes Objektiv mit Festbrennweite (CFF) und das Vergleichsprodukt eines führenden anderen Herstellers. Wir verwendeten Objektive mit dem gleichen Aufbau (Festbrennweite), der gleichen Brennweite (16mm) und den gleichen Einstellungen (f/2.8), um zu zeigen, dass gilt "Bessere Optiken = Bessere Systemleistung".

Equipment:

• #84-363 Allied Vision Manta G-504 Monochrome CCD-Kamera, 5 Megapixel Auflösung, Format 2/3"
• #58-835 Siemenssternmatrix aus Glas 101 x 101mm
• #59-870 TECHSPEC kompaktes Objektiv mit 16mm Festbrennweite, eingestellte Blendenöffnung f/2.8
• Konkurrenzprodukt Objektiv mit 16mm Festbrennweite, eingestellte Blendenöffnung f/2.8
• Diffuse Linienbeleuchtung

Testverfahren: Eine Reihe codierter Insulinampullen wurde in einem bestimmten Abstand vor dem TECHSPEC kompakten Objektiv mit 16mm Festbrennweite von Edmund Optics und der Kamera so aufgestellt, dass das Bildfeld drei Ampullen nebeneinander erfasste und die 2D-Datenmatrizen der Ampullen zur Kamera zeigten. Es wurde sorgfältig darauf geachtet, dass die Ampullen in einer Linie, senkrecht zur Bildachse angeordnet wurden. Die diffuse Linienbeleuchtung wurde zwischen der Kamera und den Ampullen platziert, sodass die Kamera durch das Licht "blickte" und das Licht das gesamte Bildfeld gleichmäßig ausleuchtete. Zur co-planaren Ausrichtung der Ampullen wurde eine Halterung (Schiene) verwendet. Gleichzeitig wurde der Kamerawinkel so eingestellt, dass die beiden äußeren Ampullen möglichst scharf zu erkennen waren. Das heißt, die Motivebene war nicht geneigt.

Bildergebnisse: Zur Erzeugung von Bildern mit dem TECHSPEC kompakten Objektiv mit 16mm Festbrennweite von Edmund Optics und dem Objektiv des Mitbewerbers wurde das gleiche Testverfahren und der gleiche Versuchsaufbau verwendet. Die Blende beider Objektive wurden auf f/2.8 eingestellt, der Arbeitsabstand blieb unverändert. Die Belichtungszeit wurde bei beiden Objektiven nicht geändert. Vergleichen Sie den Kontrast und die Lesbarkeit der Codes in der Mitte und am Bildrand. Das Objektiv des Mitbewerbers bildet auf der optischen Achse scharf ab, aber das linke und das rechte Punktmuster sind deutlich unschärfer und kontrastärmer. Das TECHSPEC Objektiv von Edmund Optics erzeugt sowohl im Zentrum als auch außerhalb der optischen Achse gute Auflösungen.

Edmund Optics (oben) – Gute Eigenschaften über das gesamte Bildfeld
Kontraststarkes Bild im gesamten Bildfeld mit dem #59-870 TECHSPEC kompakten Objektiv mit 16mm Festbrennweite und mit einer Blendenöffnung von f/2.8.

Konkurrenzprodukt (unten) – Schlechtere Bildschärfe an den Rändern
Trotz korrekter Fokussierung in der Mitte sind bei dem Objektiv mit 16mm Festbrennweite des Mitbewerbers an den Rändern deutliche Aberrationen bei einer Blendenöffnung f/2.8 erkennbar.

Abbildung 1: Scannen der Datenmatrix

Schlussfolgerungen: Die Gesamtbildqualität kann durch eine Kombination diverser spezifischer Aberrationen verschlechtert werden. Wie auf den Bildern deutlich zu erkennen ist, treten bei dem Objektiv des Mitbewerbers Probleme durch die Bildfeldkrümmung auf, die es unmöglich machen, über das gesamte, ebene Bildfeld scharf zu stellen. Das TECHSPEC kompakte Objektiv mit 16mm Festbrennweite von Edmund Optics liefert für das gesamte Bildfeld ein scharfes Bild und verbessert damit deutlich die gleichzeitige Lesbarkeit der drei Codes mit hohem Kontrast. Dies erhöht die Zuverlässigkeit sowie die Verarbeitungsgeschwindigkeit. Das erlaubt wiederum eine höhere Geschwindigkeit der Fertigungslinie, was den Systemdurchsatz steigert. In der Praxis bedeutet dies, dass Sie mit den TECHSPEC Objektiven über das komplette spezifizierte Bildfeld eine hohe Auflösung und hochwertige Bilder erhalten. Bilder sagen in der Tat mehr als tausend Worte, und wir haben Ihnen gezeigt, (warum) dass gilt: "Bessere Optiken = bessere Systemleistung".

LABORBERICHT: AUS DER PRAXIS INS LABOR

Sie können die unterschiedliche Auflösung verschiedener Objektive auch leicht selbst testen. Die einfachste Vergleichsmethode für ein Objektiv ist eine rein qualitative Bewertung der Abbildungsleistung mit Hilfe eines Testbildes. Die Siemenssternmatrix #58-835 eignet sich sehr gut, um die Qualität über das gesamte Bildfeld zu prüfen. Wählen Sie eine Blendenöffnung und verwenden Sie die gleiche Blendenöffnung für alle Objektive, die Sie vergleichen wollen – kleine Blendenöffnungen verschlechtern in der Regel die Eigenschaften aufgrund von Beugungseffekten, bei einer großen Apertur passieren jedoch mehr Aberrationsstrahlen das Objektiv. Durch Prüfung eines Siemenssterns in verschiedenen Bildbereichen können Sie die Gesamtbildqualität einschätzen. Durch Vergleich der Siemenssterne an den gegenüberliegenden Enden des Bildfelds können Sie sicherstellen, dass die optische Achse des Systems nicht gekippt ist. Unterschiedliche Auflösung in der horizontalen und vertikalen Achse der Sterne sind ein Hinweis auf einen Astigmatismus, Unterschiede zwischen Bildmitte und Bildecken verweisen auf Feldkrümmungen und außerhalb der Achse liegende Aberrationen, beispielsweise Koma.