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    Beleuchtung

    Merkmale & Fehler sichtbar machen

Beleuchtungstechniken

Hauptaufgabe der Beleuchtung ist es, Kontrast zwischen den zu detektierenden Objektmerkmalen zu schaffen. Dazu kann eine Vielzahl von Parametern die Beleuchtungsquelle bestimmen, die eine Wechselwirkung mit dem Prüfobjekt und seinen individuellen Materialeigenschaften erzeugen.

 

Wechselwirkung von Licht, Körper und Kamera

Wechselwirkungen von Licht & Bauteil

Wechselwirkung Licht Prüfobejekt Kamera

 

Je nach Materialoberfläche treten dort eine Vielzahl von Effekte auf. Das auftreffende Licht wird zum Teil absorbiert, ein Teil wird reflektiert und je nach Materialoberfläche auch gestreut. Bei opaken, halbdurchlässigen oder lichtdurchlässigen Materialien kann das Licht auch durch den Körper durchdringen (Transmission). In einigen Fällen wird das Licht an der Oberfläche sogar polarisiert oder gebeugt.

In der Regel tritt niemals einer dieser Effekte alleine auf, sondern es ist immer eine Kombination mehrerer Effekte. Selbst ein optisch hochwertiger Spiegel reflektiert nur etwa 95% des einfallenden Lichts.

 

Eigenschaften der Beleuchtung

Im Folgenden beschäftigen wir uns mit den möglichen Parametern der Beleuchtung und den verschiedenen Beleuchtungstechniken. Diese müssen so ausgewählt werden, dass zusammenmit den Materialeigenschaften des Prüfobjekts ein perfekt auswertbares Bild entsteht.

Licht kann...

 

Einfallswinkel der Beleuchtung

Eine wichtige Methode ist der Einsatz von Licht aus den unterschiedlichsten Raumrichtungen:

 

Verschiedene Beleuchtungswinkel
Beleuchtungswinkel industrielle BV

 

So kann Licht von oben, schräg einseitig oder umseitig, flach einstrahlend oder von der gegenüber liegenden Seite auf das Objekt geworfen werden. Je nach Oberflächenform, Materialbeschaffenheit und Struktur wird das Licht am Körper und seinen Prüfmerkmalen gestreut, absorbiert, reflektiert, transmittiert oder erzeugen auch einen Schattenwurf. Neben der Richtung, aus der beleuchtet wird,  ist es sehr wichtig, ob das Licht parallel gerichtet oder diffus auf das Objekt trifft.

Klassische Beleuchtungstechniken:

 

Beispiel: Bilderserie (Euro-Münze)

Bildsequenz mit verschiedenen  Einfallswinkeln und ausgeleuchteten Raumwinkeln (diffus/ direkt) der Beleuchtung.

Auflicht

Auflicht

Direktes Licht erzeugt starke Reflexionen an der Oberfläche
Diffuses Auflicht

Diffuses Auflicht

Diffuses Auflicht leuchtet Münze sehr homogen aus
Hellfeld

Hellfeld

Schräg einfallendes diffuses Licht erzeugt dunkleren geriffelten Rand und matte Oberfäche
Schräges Dunkelfeld

Schräges Dunkelfeld

Flach schräg einfallendes Licht erzeugt starke Betonung der Kanten und etwas Licht an der Oberfläche
Dunkelfeld

Dunkelfeld

Extrem flach einfallendes Licht betont der Konturkanten
Durchlicht

Durchlicht

Licht von unten ergibt Schattenriss des Objekts

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