Die Grundlagen der Beleuchtungsauswahl

LED-Leuchten lassen sich grob in die folgenden drei Typen unterteilen:

• 1
  Typ spiegelnde Reflexion:
  Das Licht wird auf das Prüfobjekt gerichtet und das Objektiv empfängt die direkte Reflexion.
• 2
  Typ diffuse Reflexion:
  Das Licht wird auf das Prüfobjekt gerichtet und das Objektiv empfängt diffus aus vielen Richtungen reflektiertes Licht.
• 3
  Typ Durchlicht:
  Das Licht wird von hinten auf das Prüfobjekt gerichtet und das Objektiv empfängt das durchscheinende Licht.

Beleuchtungsauswahl entsprechend den Eigenschaften des Werkstücks und den Erkennungsdetails:

• 1
  Das Licht wird von der Glasoberfläche reflektiert.
• 2
  Es ist erforderlich, den Unterschied zwischen der Glasscheibe und dem Hintergrund hervorzuheben.
• 3
  Die Beleuchtung sollte idealerweise senkrecht auf das Werkstück gerichtet sein.
• 4
  Über dem Werkstück kann ein Freiraum vorgesehen werden.

Beleuchtungsauswahl entsprechend den Eigenschaften des Werkstücks und den Erkennungsdetails:

• 1
  Das Werkstück besteht aus schwarzem Gummi, das Licht wird dadurch nicht spiegelnd reflektiert.
• 2
  Auch die Randdefekte sind schwarz und reflektieren kein spiegelndes Licht.
• 3
  Eine Beleuchtung aus einem flachen Einfallswinkel auf das Werkstück verstärkt die Reflexion an beschädigten Stellen und ist zur Erkennung von Oberflächendefekten besonders geeignet.
• 4
  Die Lichtquelle kann nahe am Prüfobjekt installiert werden.

Beleuchtungsauswahl entsprechend den Eigenschaften des Werkstücks und den Erkennungsdetails:

• 1
  Das Prüfobjekt ist ein Metallteil mit Erhebungen und Vertiefungen, was zu einer unregelmäßig spiegelnden Reflexion führt.
• 2
  Durch die Verwendung von Durchlicht können die Kanten des Prüfobjekts ohne Beeinflussung durch Erhebungen und Vertiefungen erkannt werden.
• 3
  Die Lichtquelle kann hinter dem Werkstück installiert werden.

Nachdem Sie sich für eine Beleuchtungsmethode entschieden haben, wählen Sie den Beleuchtungstyp basierend auf dem Inspektionszweck, dem Hintergrund und der Umgebung aus.
Grundlegende Auswahlmöglichkeiten sind: koaxiale Beleuchtung, Ringbeleuchtung oder Stableuchten für spiegelnde Reflexion; Flachwinkelbeleuchtung, Ringbeleuchtung oder Stableuchten für diffuse Reflexion sowie Flächenbeleuchtung oder Stableuchten für Durchlicht. Ringbeleuchtung und Stableuchten werden insbesondere häufig eingesetzt, da sie durch Anpassung des Installationsabstands für verschiedene Zwecke genutzt werden können.

Werkstück

Eine rote Bonbonverpackung befindet sich in einem Karton. Im Folgenden wird der Kontrast bei LED‑Beleuchtung zum Erkennen des Vorhandenseins bzw. Fehlens eines Bonbons verglichen.

Farbkreis

Referenz
Was ist eine Komplementärfarbe?
Eine Komplementärfarbe ist die gegenüberliegende Farbe im Farbkreis. Wenn ein Licht der Komplementärfarbe auf ein Objekt gerichtet wird, erscheint das Objekt nahezu schwarz.

Im Folgenden wird ein Bildvergleich des Aufdrucks auf einem Chip im Trägerband gezeigt, der durch eine transparente Folie aufgenommen wurde. Der Kontrast ist bei roter Beleuchtung höher als bei blauer Beleuchtung, da Rot eine höhere Durchlässigkeit (geringere Streuung) aufweist.

Licht unterschiedlicher Wellenlängen erscheint in verschiedenen Farben. Die Wellenlänge bestimmt die Eigenschaften einer bestimmten Farbe, wie z. B. leichte Durchlässigkeit (rotes Licht – lange Wellenlänge) oder starke Streuung (blaues Licht – kurze Wellenlänge).

Durchlicht beleuchtet das Objekt gleichmäßig von hinten, um dessen Silhouette hervorzuheben. Diese Beleuchtungsart wird hauptsächlich zur Erkennung von Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein von Löchern und Lücken sowie zur Messung der Konturform des Objekts verwendet. Für die Erkennung von Oberflächendetails ist diese Beleuchtungsart jedoch weniger geeignet.

Stabbeleuchtung beleuchtet das Objekt entlang seiner Kanten oder liefert eine gleichmäßige Beleuchtung über einen definierten Bereich. Sie kann mit anderen Stableuchten kombiniert werden, um das Objekt aus allen Richtungen zu beleuchten. Diese Art der Beleuchtung kann spiegelnde Reflexionen verstärken oder reduzieren, abhängig von der Position und dem Winkel von Licht und Kamera. Typischerweise wird sie verwendet, um Kontraste auf matten Oberflächen zu erhöhen und Oberflächenmerkmale matter Objekte hervorzuheben.

Diese Beleuchtungsart sorgt dafür, dass Oberflächendefekte wie Kratzer, Prägungen und Kerben sowie allen weiteren Unregelmäßigkeiten, die Licht zurück zur Kamera reflektieren, sichtbar werden.

Bei dieser Beleuchtungsart wird Licht senkrecht auf das Prüfobjekt gerichtet. Alle Oberflächen, die nicht senkrecht zur Kamera stehen erscheinen dunkel und sind somit deutlicher sichtbar. Diese Technik ist besonders nützlich, um Fehler auf flachen, glänzenden Oberflächen zu erkennen.

Kuppelbeleuchtung (Dombeleuchtung) sorgt für eine gleichmäßige Ausleuchtung aus verschiedenen Winkeln und vermeidet so Blendung. Sie eignet sich hervorragend zur Inspektion glänzender, unebener oder ausgehärteter Oberflächen, muss jedoch nah am Objekt positioniert werden, um effektiv zu sein.