Comment la taille du capteur influence-t-elle le choix de l'objectif télécentrique et de l'éclairage ?

Comment la taille du capteur influence-t-elle le choix des objectifs télécentriques et de l'éclairage pour la vision industrielle ?

En inspection par vision industrielle, la taille du capteur influe sur la façon dont l'objectif utilise son cercle image et sur la portion de l'objet qui peut être capturée. Conjuguée au grossissement, elle affecte le champ de vision résultant, qui détermine la zone d'inspection que le système d'éclairage doit couvrir.

Pour les applications utilisant un lentille télécentrique, La taille du capteur n'est donc qu'un élément d'une relation optique plus globale. Le capteur de la caméra, l'objectif, le grossissement, la distance de travail et l'éclairage de vision industrielle doivent être choisis en fonction de la caractéristique à inspecter et de la zone d'image requise.

Pourquoi la taille des capteurs est-elle importante en vision industrielle ?

Le capteur de l'appareil photo capture l'image formée par l'objectif. Ses dimensions physiques déterminent la portion du cercle d'image disponible qui est utilisée.

Changer le format du capteur peut modifier la zone d'image utile et, combiné au grossissement, le champ de vision résultant. Un objectif conçu pour un format de capteur donné peut ne pas offrir le même champ utile lorsqu'il est associé à un capteur de taille différente.

Cette relation est importante dans Inspection par vision industrielle, où le système peut avoir besoin de capturer une zone d'inspection spécifique tout en conservant suffisamment de détails autour de l'élément cible.

La taille du capteur n'est donc pas qu'une simple spécification technique de l'appareil photo. Elle doit être vérifiée en fonction de la couverture optique offerte par l'objectif sélectionné.

Comment la taille du capteur influence-t-elle le choix des objectifs télécentriques ?

La compatibilité du capteur est l'une des premières spécifications à vérifier lors de la sélection d'un lentille télécentriqueDifférentes configurations d'objectifs télécentriques prennent en charge différents formats de capteur, notamment les options 2/3 pouces, 1,1 pouce et 1,2 pouce.

Le grossissement influe également sur le champ d'image final. Un grossissement plus important permet à un petit détail d'occuper une plus grande surface du capteur, tandis qu'un grossissement plus faible permet de couvrir une zone d'objet plus large. Le grossissement approprié dépend de la taille du détail et du champ de vision souhaité.

C’est pourquoi le format du capteur ne détermine pas à lui seul le choix de l’objectif. Le champ de vision requis, le grossissement, la distance de travail, la compatibilité avec le capteur et les performances optiques doivent être considérés conjointement.

Pour le contrôle dimensionnel, les mêmes considérations s'appliquent lors de l'évaluation d'un Lentille de mesure ou Objectif télécentrique haute résolutionLa configuration sélectionnée doit fournir la zone d'image requise tout en conservant les caractéristiques optiques nécessaires à la tâche d'inspection.

Comment la taille du capteur affecte-t-elle le champ de vision ?

La relation entre la taille du capteur et le champ de vision est un élément important de la conception des systèmes optiques.

À grossissement constant, la taille du capteur influe sur la portion de l'objet capturée. Un capteur plus grand peut exploiter une plus grande partie du cercle d'image si l'objectif est conçu pour ce format de capteur.

Prenons l'exemple de deux objectifs télécentriques de même grossissement mais compatibles avec des capteurs différents. Leurs champs de vision utilisables peuvent différer car les capteurs utilisent des portions différentes du cercle d'image disponible.

C’est pourquoi il convient de définir le champ de vision requis avant de choisir un objectif en se basant uniquement sur le grossissement. La zone d’inspection cible constitue un point de départ plus pertinent pour déterminer la combinaison adéquate de capteur, de grossissement et d’objectif.

Un capteur plus grand nécessite-t-il toujours un objectif plus grand ?

Pas nécessairement. La taille du capteur et celle de l'objectif sont liées, mais les dimensions physiques du boîtier de l'objectif ne déterminent pas à elles seules si un capteur peut y être utilisé.

La spécification la plus pertinente est la couverture d'image optique offerte par l'objectif. Un objectif conçu pour un capteur plus grand peut avoir un cercle d'image adapté à ce format, tandis qu'un objectif conçu pour un capteur plus petit peut ne pas offrir une couverture complète pour un capteur plus grand.

Il convient donc de vérifier la compatibilité du capteur avec les spécifications de l'objectif avant d'associer l'appareil photo et l'objectif. Cela permet de définir la zone d'image souhaitée et d'éviter l'utilisation d'un capteur dont l'extension dépasse le cercle d'image utile.

Comment la taille du capteur influence-t-elle l'éclairage des systèmes de vision industrielle ?

L'effet de la taille du capteur sur l'éclairage est principalement indirect.

La taille du capteur, combinée à l'objectif et au grossissement, détermine le champ de vision. Ce dernier définit la zone visible sur l'image, et cette zone sert de référence pour l'éclairage.

La relation peut être exprimée comme suit :

Taille du capteur → Objectif et grossissement → Champ de vision → Zone d'inspection → Couverture lumineuse

Lorsque le capteur ou le grossissement change, le champ d'inspection peut également changer. Un éclairage différent peut alors s'avérer nécessaire en fonction de la taille, de la position et des caractéristiques de surface de l'élément inspecté.

Un Source lumineuse industrielle peut inclure Lumière coaxialeAnneau lumineux, barre lumineuse, éclairage d'arrière-plan, plafonnier et Lumière AOICes types d'éclairage répondent à des exigences d'éclairage différentes ; le choix doit donc tenir compte de la caractéristique à inspecter, de l'état de la surface, de la direction de l'éclairage et de la zone couverte par le champ de vision final.

Par exemple, une surface plane réfléchissante peut nécessiter un éclairage différent de celui d'un bord ou d'une surface qui requiert un éclairage directionnel.

Pourquoi la distance de travail est-elle importante ?

La distance de travail (WD) est la distance entre l'objectif et l'objet inspecté. Elle devient un paramètre important une fois que le format du capteur, le champ de vision et le grossissement requis ont été définis.

Les modèles d'objectifs télécentriques peuvent avoir différentes distances de travail. Une distance de travail plus longue permet de dégager de l'espace autour de la zone d'inspection pour l'éclairage, les accessoires ou les mouvements mécaniques, selon la configuration du système.

La distance de travail influe également sur le positionnement de l'éclairage. Un anneau lumineux, une barre lumineuse ou toute autre source d'éclairage industriel doit pouvoir s'intégrer dans l'espace disponible tout en fournissant un éclairage adéquat pour la zone d'inspection.

La largeur de la plage dynamique (WD) doit donc être évaluée en fonction de l'objectif et du système d'éclairage, plutôt que d'être considérée comme une spécification d'objectif isolée.

Quel rôle joue la résolution dans le choix de la taille du capteur ?

Un capteur plus grand n'offre pas automatiquement une résolution d'inspection plus élevée.

Le niveau de détail visible sur une image dépend des performances combinées du capteur, de l'objectif, du grossissement et du système optique. Un grand capteur peut fournir une zone d'image plus étendue, mais les petits détails à inspecter nécessitent tout de même une résolution optique adaptée.

Pour les applications impliquant des détails dimensionnels précis ou des éléments de petite taille, un Objectif télécentrique haute résolution ou Objectif télécentrique à ultra haute résolution peuvent être envisagées en fonction des performances optiques requises.

Le rapport entre la couverture de l'image et le niveau de détail est primordial lors du choix d'un capteur. Augmenter la taille du capteur peut certes élargir le champ de vision utile, mais le système doit néanmoins être capable de restituer les détails essentiels à l'inspection.

L'éclairage en vision industrielle contribue également à la visibilité de ces éléments. Un éclairage adapté permet de mieux définir les contours, les variations de surface et autres caractéristiques d'inspection dans le champ capturé.

Comment choisir conjointement la taille du capteur, l'objectif et l'éclairage ?

Un processus de sélection pratique peut commencer par les exigences d'inspection et aboutir à la configuration optique complète.

1. Définir la fonction d'inspection.

Identifier l'élément à détecter, mesurer ou inspecter et déterminer le niveau de détail que l'image doit afficher.

2. Déterminer le champ de vision requis.

Définissez la zone à inclure dans l'image. Le champ de vision requis peut être considérablement plus petit que les dimensions physiques de la pièce entière.

3. Sélectionnez le format du capteur.

Choisissez un capteur offrant une couverture d'image adéquate lorsqu'il est associé au système optique prévu.

4. Déterminer le grossissement.

Adaptez le grossissement au champ de vision et à la taille des éléments requis.

5. Évaluer la lentille télécentrique.

Vérifiez la compatibilité du capteur, le champ de vision, la distance de travail, la résolution, la télécentricité et la distorsion avant de finaliser votre choix d'objectif.

6. Sélectionnez l'éclairage de vision industrielle.

Une fois le champ optique établi, choisissez l'éclairage en fonction de la zone d'inspection, des caractéristiques de la surface, de la direction de l'éclairage et de l'espace d'installation disponible.

Par exemple, Lumière coaxiale peut être envisagé pour certaines surfaces planes réfléchissantes, tandis que Anneau lumineux, barre lumineuse, éclairage d'ambiance, plafonnier ou Lumière AOI peut être utilisé dans différentes conditions d'inspection.

Cette séquence permet de lier les décisions relatives aux capteurs, aux objectifs et à l'éclairage aux mêmes exigences d'inspection.

Que faut-il vérifier avant de finaliser le système ?

Avant de finaliser un système d'inspection par vision industrielle, les paramètres suivants doivent être examinés conjointement :

• Compatibilité avec la taille du capteur et l'objectif
• Champ de vision requis
• Grossissement
• Distance de travail
• Résolution optique
• Télécentricité et distorsion
• Couverture d'éclairage
• Direction de l'éclairage
• caractéristiques de surface de la pièce
• espace d'installation mécanique

La taille du capteur peut influencer la zone d'image utile, mais son impact pratique dépend de l'objectif et du grossissement choisis. Le champ de vision ainsi obtenu détermine la portion de la pièce à éclairer.

C’est pourquoi il est préférable d’évaluer la taille du capteur dans le cadre du trajet optique complet :

Capteur → Objectif → Grossissement → Champ de vision → Zone d'inspection → Éclairage

Cette relation offre une base plus pratique pour la sélection d'une lentille télécentrique et d'un système d'éclairage pour la vision industrielle en vue du contrôle dimensionnel et des caractéristiques.

FAQ

1. Pourquoi la taille du capteur est-elle importante pour un objectif télécentrique ?
Cela affecte la compatibilité des objectifs et, conjointement avec le grossissement, influence le champ de vision utilisable.

2. Un capteur plus grand signifie-t-il un champ de vision plus large ?
Cela peut être le cas, en fonction du cercle d'image de l'objectif, de la compatibilité du capteur et du grossissement.

3. La taille du capteur détermine-t-elle directement le choix de l'éclairage ?
Pas directement. Son effet sur l'éclairage se manifeste principalement par le biais du champ de vision et de la zone d'inspection qui en résulte.

4. Pourquoi la distance de travail est-elle importante ?
Elle définit l'espace entre l'objectif et l'objet inspecté et influe également sur la disposition possible de l'éclairage et des accessoires.

5. Comment choisir un système de vision industrielle ?
Commencez par définir la fonction d'inspection et le champ de vision requis, puis adaptez le capteur, le grossissement, l'objectif, la distance de travail et l'éclairage à ces exigences.