Les clients qui recherchent des caméras NIR supposent souvent que l’imagerie proche infrarouge nécessite un capteur dédié optimisé pour le NIR. Lorsque ces caméras sont difficiles à identifier, il peut sembler que certaines applications NIR ne sont pas prises en charge. En pratique, de nombreux cas d’usage en proche infrarouge peuvent être traités efficacement avec des caméras monochromes standard, lorsqu’elles sont associées à des filtres appropriés et à un éclairage infrarouge.
Étant donné que les capteurs monochromes n’utilisent pas de mosaïque de filtres couleur Bayer, ils conservent une sensibilité élevée sur la plage proche infrarouge de 700 à 1000 nm, ce qui les rend bien adaptés à des applications telles que la vision industrielle, l’inspection, l’automatisation et l’imagerie en faible luminosité.
Associées à des filtres passe-NIR et à des sources lumineuses IR adaptées, ces caméras peuvent fournir des images NIR à fort contraste, stables et répétables, comparables à celles produites par des caméras spécifiquement commercialisées pour un usage proche infrarouge.
Une caméra NIR est une caméra capable de détecter la lumière dans le spectre proche infrarouge, généralement entre 700 et 1000 nm.
De nombreuses caméras commercialisées comme « optimisées NIR » reposent sur des capteurs monochromes standard avec des optimisations de conception visant à augmenter la sensibilité dans cette plage de longueurs d’onde.
Les capteurs d’image monochromes modernes offrent toutefois déjà une forte réponse native aux longueurs d’onde du proche infrarouge. Comme ils ne sont pas limités par des filtres colorés, ils peuvent capturer efficacement la lumière visible et NIR, ce qui les rend adaptés à un large éventail de tâches d’imagerie proche infrarouge sans nécessiter de variante de capteur spécialisée.
Pour toute caméra proche infrarouge, la métrique de performance la plus importante est le rendement quantique (QE) plutôt que la terminologie marketing. Les capteurs monochromes de haute qualité présentent généralement :
Dans de nombreux scénarios pratiques, la sensibilité NIR d’un capteur monochrome standard est comparable à celle d’une version optimisée NIR. Pour les tâches de vision industrielle, d’inspection et d’automatisation, ce niveau de performance est largement suffisant.
Les utilisateurs recherchant des caméras proche infrarouge s’attendent fréquemment à trouver des produits explicitement étiquetés comme « caméras NIR ». Lorsqu’ils ne trouvent pas un tel étiquetage, ils peuvent à tort supposer :
Ce malentendu détourne l’attention de solutions flexibles et éprouvées. Les performances globales du système dépendent davantage du QE du capteur, du filtrage optique et de l’éclairage que du fait qu’une caméra porte une étiquette spécifique au NIR.
Bien que le capteur optimisé pour le NIR offre une sensibilité étendue aux longueurs d’onde dans le proche infrarouge plus élevées, le capteur monochrome standard offre déjà de bonnes performances NIR pour les longueurs d’onde courantes telles que 850 nm, lorsqu’il est associé à un filtrage et un éclairage appropriés.
Comparaison de la sensibilité spectrale entre un capteur monochrome standard (IMX421) et un capteur optimisé pour le NIR (AR0522 NIR).
Une configuration d’imagerie NIR fiable dépend de plusieurs composants fonctionnant ensemble. Dans la plupart des cas, les performances sont moins déterminées par le fait qu’une caméra soit commercialisée comme « NIR » que par la qualité de l’adéquation de la la caméra, le filtre, l’éclairage et les optiques sont adaptés à l’application.
Une caméra monochrome adaptée doit fournir la sensibilité et les performances en faible éclairage nécessaires pour l’imagerie proche infrarouge.
Ces caméras détectent naturellement la lumière proche infrarouge jusqu’à environ 1000 nm, ce qui les rend compatibles avec la plupart des applications NIR de vision industrielle.
Filtres d’objectif optiques définissent quelles longueurs d’onde atteignent le capteur et influencent fortement le contraste et la constance de l’image.
Le bon filtre permet de réduire les interférences de la lumière ambiante et d’améliorer la répétabilité de l’image dans des environnements de production changeants.
Un illuminateur à LED IR ou un projecteur adapté à la longueur d’onde du filtre fournit un éclairage contrôlé et éclairage répétable.
Un positionnement et une diffusion corrects sont essentiels pour éviter les points chauds et obtenir un éclairage uniforme éclairage sur l’ensemble du champ de vision.
Pour les applications nécessitant un éclairage infrarouge flexible ou à plus forte puissance, les LED spot IR les illuminateurs sont couramment utilisés. Un LED spot multilongeur d’onde permet l’adaptation à différentes bandes NIR selon le filtre et l’application, tandis qu’un LED spot IR dédié est optimisé pour des longueurs d’onde fixes dans le proche infrarouge.
Les performances de l’objectif peuvent également affecter la qualité d’image NIR. Les objectifs corrigés IR constituent souvent un bon choix où la stabilité de mise au point est importante, en particulier dans les systèmes qui utilisent à la fois la lumière visible et le proche infrarouge lumière. Dans les applications moins exigeantes, un un objectif de vision industrielle standard peut néanmoins bien fonctionner s’il offre une transmission adaptée et peut être mis au point de manière fiable à la longueur d’onde NIR cible.
Dans les applications où la stabilité de mise au point ou l’imagerie combinée visible et NIR est importante, l’objectif la sélection doit être examinée dans le cadre de la conception optique globale plutôt que d’être traitée comme une réflexion après coup.
Les performances NIR proviennent de la conception du système, et non de l’étiquetage du produit.
Pour la plupart des applications industrielles, les meilleurs résultats proviennent du fait de traiter la configuration comme un ensemble complet d’imagerie. L’adaptation de la caméra, du filtre, de l’éclairage et de l’optique à la longueur d’onde, la distance de travail et l’objectif d’inspection sont généralement plus importants que de commencer par une caméra commercialisé comme un modèle NIR dédié.
Des capteurs dédiés optimisés pour le NIR peuvent être avantageux dans des situations spécialisées, telles que :
Dans ces cas, des caméras spécifiquement conçues et optimisées pour les performances en proche infrarouge peuvent offrir des avantages. Pour les utilisateurs travaillant sur de telles applications exigeantes, il peut être utile d’examiner une sélection dédiée de caméras NIR afin de comparer les technologies de capteurs, les optimisations de longueur d’onde et les caractéristiques de performance avant de choisir une solution.
Voir les options de caméras NIR →
Toutefois, pour la majorité des applications NIR industrielles, d’automatisation et de vision industrielle, une caméra monochrome standard associée à un filtrage approprié et à un éclairage infrarouge offre d’excellents résultats sans nécessiter de capteur spécialisé optimisé pour le NIR.
L’utilisation de caméras monochromes pour l’imagerie proche infrarouge offre plusieurs avantages :
Les caméras monochromes standard sont disponibles avec une grande variété de capteurs et de résolutions, ce qui facilite l’adaptation de la caméra aux exigences spécifiques d’une application NIR. Les options vont généralement des capteurs à faible résolution optimisés pour la sensibilité et les performances en faible luminosité aux capteurs à haute résolution adaptés aux tâches d’inspection et de mesure détaillées, ainsi qu’à différentes tailles de capteurs, différents pas de pixel et différentes normes d’interface.
Cette variété permet aux utilisateurs d’adapter une seule plateforme de caméra monochrome à plusieurs cas d’utilisation NIR en sélectionnant le capteur, la résolution et la configuration optique appropriés, sans être limités à une petite sélection de modèles de caméras NIR spécialisées.
Lors de la sélection d’un système de caméra proche infrarouge, les paramètres clés comprennent :
La définition de ces paramètres permet de garantir la combinaison correcte de caméra, filtre et éclairage. Si vous avez des questions sur le choix de la configuration de caméra NIR adaptée à votre application, nos spécialistes en imagerie peuvent vous aider à évaluer vos exigences et à recommander une configuration appropriée.
Une caméra dédiée avec sensibilité NIR renforcée n’est pas une exigence pour une imagerie proche infrarouge efficace. Dans de nombreux cas, une caméra monochrome standard, associée à un filtrage NIR approprié et à un éclairage infrarouge, fournit une solution robuste, flexible et économique pour une large gamme d’applications NIR.
Comprendre le fonctionnement des systèmes d’imagerie proche infrarouge facilite la sélection des bons composants et l’obtention de résultats fiables, sans complexité inutile.
