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Bildqualität und Auflösungen auf (High-)Speed

Was ist Bildqualität?

Die 25MP APS-Format Kamera HR25 von SVS-Vistek kann über Camera Link Deca oder CoaXPress 31fps bzw. 80fps bei voller Auflösung übertragen und kombiniert so hohe Geschwindigkeit mit exzellenter Bildqualität. Das Feature der dynamisch einsetzbaren Shading Maps erweitert den nutzbaren Dynamikumfang sogar über die Spezifikation des ON Semi Python Sensors hinaus. Allerdings muss auch die Kameraoptik gewisse qualitative Kriterien erfüllen.

 (Bild: SVS-Vistek GmbH)

(Bild: SVS-Vistek GmbH)

 Linker und rechter Rand mit deutlich abfallender Schärfe im feld eines Vergleichsobjektivs. Gemessen wird der Kontrast horizontale und vertikaler Linienpaare (Bild: SVS-Vistek GmbH)

Linker und rechter Rand mit deutlich abfallender Schärfe im feld eines Vergleichsobjektivs. Gemessen wird der Kontrast horizontale und vertikaler Linienpaare (Bild: SVS-Vistek GmbH)

Ein Visionsystem besteht auf der bildgebenden Seite aus Kamera UND Objektiv. Beide Faktoren beeinflussen die Bildqualität ganz unmittelbar. Ein großes Pixel von 4,5µm sorgt z.B. für hohe Lichtempfindlichkeit und niedriges Rauschen, führt dabei aber zu einer quadratischen Bildgröße von 23,04×23,04mm. Die physische Größe des HR25 Sensors mit seiner 25MP-Auflösung macht die Objektive jedoch groß, aufwendig und teuer. Auch telezentrische Objektive in der messenden Inspektion sind groß und zudem kein Schnäppchen. Hier nach Sparpotenzial zu suchen bietet sich an, dennoch muss die Optik zuallererst qualitative Kriterien erfüllen.

Bildqualität

Ein hochwertiges, scharfes Ausgangsbild ist Basis jeder Bildverarbeitung. Jegliche Bildfehler müssen aufwendig algorithmisch kompensiert werden und senken die Sicherheit der Erkennung/Messung. Es lohnt sich also die Bestandteile des Begriffs Bildqualität zu analysieren. Mit den Begriffen Farbtrennung, optische Dynamik, Homogenität und Auflösung ist ein Bild bereits weitgehend charakterisiert. Diese Faktoren lassen sich meist direkt aus dem Datenblatt der Kamera entnehmen. Allerdings beeinflussen Objektive die gleichen Bestandteile, hier ist die Lage jedoch durch zusätzliche Fehlermöglichkeiten komplexer: Geometrische Verzerrungen oder Effekte wie chromatische Aberration sind nicht immer leicht zu beschreiben. Die MTF (Modulationstransferfunktion) bietet die Möglichkeit, schnell Aussagen über die Schärfeleistung eines Objektivs zu treffen, wobei einzelne Werte oftmals nicht die gesamte Wahrheit erzählen.

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