La coordinació entre les lents industrials i les fonts de llum juga un paper fonamental en el desenvolupament de sistemes de visió artificial d'alt rendiment. Aconseguir un rendiment òptim d'imatge requereix l'alineació completa dels paràmetres òptics, les condicions ambientals i els objectius de detecció. A continuació es descriuen diverses consideracions clau per a una coordinació eficaç:
I. Equilibri entre l'obertura i la intensitat de la font de llum
L'obertura (número F) afecta significativament la quantitat de llum que entra al sistema.
Una petita obertura (número F alt, per exemple, F/16) redueix l'entrada de llum i requereix compensació mitjançant una font de llum d'alta intensitat. El seu principal avantatge és una major profunditat de camp, cosa que la fa adequada per a aplicacions que impliquen objectes amb variacions d'alçada significatives.
Per contra, una gran obertura (número F baix, per exemple, F/2.8) permet que entri més llum, cosa que la fa ideal per a entorns amb poca llum o escenaris de moviment d'alta velocitat. Tanmateix, a causa de la seva poca profunditat de camp, és essencial assegurar-se que l'objectiu romangui dins del pla focal.
II. Coordinació òptima entre l'obertura i la font de llum
Els objectius solen aconseguir la seva millor resolució a obertures mitjanes (aproximadament d'un a dos passos més petits que l'obertura màxima). Amb aquesta configuració, la intensitat de la font de llum s'ha d'adaptar adequadament per mantenir un equilibri favorable entre la relació senyal-soroll i el control de l'aberració òptica.
III. Sinergia entre la profunditat de camp i la uniformitat de la font de llum
Quan s'utilitza una petita obertura, es recomana combinar-la amb una font de llum superficial molt uniforme (per exemple, una font de llum de reflexió difusa). Aquesta combinació ajuda a prevenir la sobreexposició o subexposició localitzada, garantint la consistència de la imatge en condicions que requereixen una gran profunditat de camp.
Quan s'utilitza una gran obertura, es poden emprar fonts de llum puntuals o lineals per millorar el contrast de les vores. Tanmateix, cal ajustar amb cura l'angle de la font de llum per minimitzar la interferència de la llum dispersa.
IV. Adaptació de la resolució a la longitud d'ona de la font de llum
Per a tasques de detecció d'alta precisió, és essencial seleccionar una font de llum que s'alineï amb les característiques de resposta espectral de la lent. Per exemple, les lents de llum visible s'han d'aparellar amb fonts LED blanques, mentre que les lents d'infrarojos s'han d'utilitzar amb fonts làser d'infrarojos.
A més, la longitud d'ona de la font de llum seleccionada ha d'evitar les bandes d'absorció del recobriment de la lent per evitar la pèrdua d'energia i l'aberració cromàtica.
V. Estratègies d'exposició per a escenes dinàmiques
En escenaris de detecció d'alta velocitat, sovint cal combinar una gran obertura amb temps d'exposició curts. En aquests casos, es recomana una font de llum pulsada d'alta freqüència (per exemple, una llum estroboscòpica) per eliminar eficaçment el desenfocament del moviment.
Per a aplicacions que requereixin temps d'exposició llargs, s'ha d'utilitzar una font de llum contínua estable i s'han de considerar mesures com ara filtres polaritzadors per suprimir la interferència de la llum ambiental i millorar la qualitat de la imatge.
Data de publicació: 21 d'agost de 2025