Beleuchtung

Merkmale & Fehler sichtbar machen

Dunkelfeld-Beleuchtung

Flacher Lichteinfall-Winkel

Bilder, die mit einer Dunkelfeldbeleuchtung aufgenommen wurden, erscheinen dem Betrachter zunächst ungewohnt. Das Licht wird flach eingestrahlt. Nach dem Prinzip Einfallswinkel = Ausfallswinkel wird das gesamte Licht vom Betrachter (Kamera) weggelenkt, das Feld bleibt also dunkel.

Schräge Kanten, Kratzer, Prägungen, Vertiefungen wie Erhebungen stören den Strahlengang des Lichtes. An diesen Anomalien wird das Licht in Richtung Kamera reflektiert oder meist nur gestreut. Diese Fehler erscheinen dann hell im Kamerabild.

Leicht schräg einfallendes Licht

Das hier gezeigte Schema zeigt den fließenden Übergang von der Hellfeld- zur Dunkelfeldbeleuchtung. Die Oberfläche ist durch Streulichteffekte an der leicht strukturierten Oberfläche noch soweit aufgehellt, dass das Bauteil gut erkennbar ist. Schräge Kanten und Kerben leuchten jedoch bereits dunkelfeldtypisch heller als die übrigen Bildbereiche.

Schräg von der Seite einfallendes Licht

Oberfläche durch Streulicht etwas aufgehellt, tiefe Flanken der Kerbschrift und schräge Konturen aufgehellt.

Funktionsweise

Zum Licht abgewandte Kanten erscheinen dunkel, zum Licht gerichtete Kanten hell.

Sehr flach einfallendes Licht

Das hier gezeigte Schema zeigt die Wirkung eines sehr starken Dunkelfeldeffektes. Das Licht strahlt extrem flach auf die Oberfläche. Selbst kleine Kratzer, Macken, Staubkörner und sogar Fingerabdrücke auf polierten Oberflächen können gut sichtbar gemacht werden, während die Oberfläche sehr dunkel erscheint.

Flaches Dunkelfeld

Oberfläche völlig dunkel, tiefe Rillenflanken und schräge Konturen aufgehellt. Staubkörner und Flusen sichtbar.

Funktionsweise Dunkelfeld

Zum Licht abgewandte Kanten erscheinen dunkel, zum Licht gerichtete Kanten hell.

Extrem wirkende Dunkelfeldbeleuchtungen müssen sehr nahe über der Oberfläche positioniert werden. Maximal sind Arbeitsabstände von 0,5 bis 2 cm möglich. Bei größeren Abständen wird die Oberfläche nicht mehr beleuchtet.

Festplatte im Dunkelfeld

Sehr flach einfallendes Licht erzeugt starke Betonung der Kanten. Fingerabdrücke und Staub sichtbar

Dunkelfeld Platine

Sehr flach einfallendes Licht erzeugt starke Betonung der Kanten.

Stecker-Pins Dunkelfeld

Pinspitzen des Steckers schön erkennbar. Auch Staub und Dreck sichtbar.

Leicht schräges Dunkelfeld

Schräg flach einfallendes Licht erzeugt starke Betonung der Kanten und etwas Licht an der Oberfläche

Sehr flacher Lichteinfall

Extrem flach einfallendes Licht betont hauptsächlich Konturkanten. Kaum Streulicht auf Oberfläche

Wichtig für die industrielle Bildverarbeitung

Für eine Dunkelfeldbeleuchtung ist in der Regel ein kleiner Arbeitsabstand erforderlich
Je größer der Durchmesser der Beleuchtung, desto gerichteter wirkt das Licht, da der Streulichtanteil mit der Entfernung abnimmt. Für ein Objekt mit einem Durchmesser von 50 mm kann eine Beleuchtung mit einem Durchmesser von 150 mm verwendet werden.
Durch eine künstliche Abschattung mit Hilfe einer Lochblende / Platte mit Ausschnitt direkt über dem Objekt kann das Streulicht noch weiter ausgefiltert werden.
Extrem gerichtete Dunkelfelder lassen sich auch mit Linienlasern erzeugen, die von einer, zwei oder mehreren Seiten auf das Objekt gerichtet werden können. Dazu wird der Laser defokussiert, so dass eine mehrere Millimeter breite Linie entsteht, die dann von der Seite flach eingestrahlt wird.

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