8. Juli 2014

              Muss immer alles in Farbe sein?

              Basler racer
              Oft stellen sich unsere Kunden die Frage, ob eine monochrome oder eine Farbkamera erforderlich ist. Grundsätzlich gilt: Der Einsatz einer Farbkamera ist nicht immer die beste Wahl. Meist ist es für den Betrachter einfach angenehmer, Bilder in Farbe zu sehen. Doch auch bei Anwendungen, die als entscheidendes Inspektionskriterium die Farbe haben, ist eine Farbkamera nicht zwingend notwendig. Wenn Merkmale über die Farbe detektiert werden können (z.B. rote Flecken auf dem Objekt), ist zwar meist, aber nicht immer eine Farbwiedergabe nötig.

              Denn häufig zeigen sich diese Merkmale auch im S/W-Bild einer monochromen Kamera. Ist Farbe für die Inspektionsaufgabe nicht zwingend relevant, ist oft eine monochrome Kamera vorzuziehen, da Farbkameras durch die verwendeten Farbfilter fast immer unempfindlicher sind als S/W-Kameras. In Hinblick auf typische Zeilenkamera-Anwendungen kann eine Mono-Kamera sogar die bessere Wahl sein.

              Die Vorteile von Mono-Kameras gegenüber Color-Kameras auf einen Blick:
              • Verbesserte Lichtempfindlichkeit: Jedes Pixel bekommt entweder rotes, grünes oder blaues Licht. Alle anderen Wellenlängen werden nicht empfangen. Somit kann ein monochromes Pixel die bis zu 3-fache Lichtmenge eines Farbpixels auffangen. Daraus ergibt sich eine ca. 1,5-fach verbesserte Sensitivität bei monochromen Kameras im Vergleich zu Farbkameras.
              • Geringeres Rauschen: Ein weiterer Vorteil ist, dass mit monochromen Kameras das Rauschen bei künstlichem Licht reduziert werden kann, da künstliches, farbiges Licht meist vom Tageslicht abweicht und die Kamerasensoren tendenziell dazu neigen bei  farbigem Licht mehr zu rauschen.
              • Erhöhte Auflösung: Bei Farbkameras mit Bayer Pattern (Dualzeilenkameras) wird die fehlende Farbinformation aus den Nachbarpixeln interpoliert, während bei Mono-Kameras die Information direkt aus dem Original-Pixel ausgewertet wird. Dies ermöglicht eine leicht erhöhte Auflösung bei monochromen Kameras.
              • Keine Farbsäume: Außerdem kann die erwähnte Interpolation der Farbe mithilfe der Nachbarpixel zu Farbsäumen führen, besonders an kontraststarken Kanten wie z.B. schwarz-weißen Übergängen, wodurch es an den Kanten zu unschönen Effekten kommen kann.
              • Installation weniger aufwändig: Die Installation einer Farbkamera ist aufwändiger als die einer Mono-Kamera, da die Kamera auf die Farbtemperatur des verwendeten Lichtes kalibriert werden muss. Hierbei müssen die einzelnen Farben aufeinander abgeglichen werden.
              • Bessere Dynamik: Überstrahlte Pixel können bei monochromen Kameras einfacher ausgewertet oder unterdrückt werden. Bei Color-Kameras kann nur ein Farbkanal überstrahlt sein, welches schwerer bemerkt und ausgeglichen wird. Die Auswirkung zeigt sich zum Beispiel bei einer Ampel: Wenn das rote Pixel übersättigt ist, das Grüne ebenfalls oder zumindest zum Teil, ist das Resultat orange mit entsprechenden Konsequenzen für Betrachter und Bildverarbeitung.
              • Empfindlicher im Nahen Infrarot-Bereich: Im Allgemeinen kann man sagen, dass Mono-Kameras empfindlicher im Nahen Infrarot-Bereich sind und dadurch z.B. nicht sichtbare Druckstellen oder braune Stellen im Obst erkennen können.
              • Höhere Bit-Tiefe: Zudem erlauben sie im Allgemeinen eine höhere Bit-Tiefe, wodurch mehr Bilddaten übertragen werden können, besonders relevant bei Anwendungen in den Bereichen Webinspektion, Sorting und Packaging sowie Transportation. Zum Vergleich: Bayer Rohdaten werden oft mit 8 Bit und Mono-Daten mit bis zu 12 Bit übertragen.
              • Und zu guter Letzt haben monochrome Kameras einen niedrigeren Preis als Color-Kameras.
              Wenn man doch mal Farbe braucht?

              Falls dennoch Farbe benötigt wird, ist dies auch mit Mono-Kameras möglich mithilfe eines vor das Objektiv  geschraubten Farbfilters. In der Schwarz-Weiß-Fotografie beispielsweise wird bei Landschaftsaufnahmen gerne ein Rotfilter verwendet, um das Grün der Pflanzen und das Blau des Himmels auszugleichen. Mittels eines Farbfilters kann gezielt Farbe gesteuert werden, beispielsweise in der Lebensmittelinspektion oder bei der Sortierung von Bergbauerzeugnissen.

              Sie möchten mehr erfahren?

              Monochrome Kameras wie die Basler racer werden vielfältig eingesetzt, z. B. in den Bereichen Webinspektion, Sorting & Packaging und Transportation. Eine Übersicht der Anwendungsgebiete finden Sie hier oder in unserer Marketing Note „Basler racer – der clevere Zeilenkamera-Allrounder“.

              Eine typische Zeilenkamera-Anwendung mit einer Mono-Kamera, unserer Basler racer raL6144-16gm, wird in der Success Story „Einfache Nachverfolgung von Leiterplatten mit Basler racer GigE-Kameras“ beschrieben.

              Falls Sie Fragen haben sollten, steht Ihnen auch gerne unser Basler Sales Team mit Rat und Tat zur Seite.

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