Last updated: 8 August 2025

Caméras couleur vs caméras monochromes

Vision industrielle est devenue essentielle dans de nombreuses Applications industrielles telles que l'automatisation, le contrôle qualité, etc. La vision industrielle permet d'améliorer l'efficacité, la productivité et la précision. Lors du choix d'une caméra industrielle, il est très important de sélectionner le bon type de caméra pour votre application spécifique. Le choix entre caméras couleur ou monochromes aura un impact direct sur l'efficacité et la précision de votre application. Dans cet article, nous aborderons les raisons pour lesquelles cela est important.

Comprendre les caméras industrielles

La manière dont la lumière de vision industrielle est capturée et la façon dont le traitement d’image diffère principalement selon qu’il s’agit de capteurs couleur ou monochromes.

Les capteurs monochromes capturent l’intensité lumineuse sans aucune information de couleur ; chaque pixel détecte toute la gamme d’intensité lumineuse, c’est pourquoi les capteurs monochromes sont trois fois plus sensibles et offrent des détails plus nets. Les capteurs monochromes ne possèdent pas de matrice de filtres de couleur (CFA), ainsi toute la lumière est utilisée pour la formation de l’image.

Les capteurs couleur utilisent une matrice de filtres CFA, Bayer pour séparer la lumière en rouge, vert et bleu (RVB). Chacun de ces pixels ne captera qu'une seule couleur et les couleurs manquantes seront estimées par dématriçage ou interpolation. Dans un capteur couleur, la « couleur » finale d’un pixel est une estimation basée sur les données de ses pixels voisins. Cela explique pourquoi les capteurs monochromes offrent une résolution et une netteté effectives supérieures. Certains capteurs couleur peuvent capturer la couleur de manière plus précise en utilisant des capteurs RVB à 3 puces ou des systèmes à prisme. Ces systèmes n'utilisent pas de filtre Bayer ; à la place, ils séparent la lumière entrante à l'aide d'un prisme et dirigent les composantes rouge, verte et bleue vers trois capteurs monochromes distincts et dédiés. Cette méthode élimine le besoin de dématriçage, offrant une précision des couleurs et une résolution bien supérieures à celles d'une caméra à capteur unique avec filtre Bayer.

Caméras couleur

Fonctionnement

Le capteur d'image produit des signaux électriques à partir de la lumière ; il est composé de différentes photodiodes qui mesurent l'intensité lumineuse.
Le type de CFA le plus populaire est le filtre de Bayer, qui recouvre les pixels du capteur avec des filtres rouges, verts et bleus.
L'algorithme de dématriçage génère une image couleur complète en dématriçant les informations de couleur manquantes.
Les processeurs d'image améliorent la qualité d'image en corrigeant la balance des couleurs et en extrayant les données pertinentes pour les tâches de vision industrielle.

Avantages

Essentiel pour les Applications nécessitant une différenciation des couleurs, telles que le tri d'objets par couleur, les solutions de tri alimentaire et de fruits, ou les inspections de peinture automobile.
Nécessaire pour les Applications où la précision des couleurs est importante.

Inconvénients

Sensibilité plus faible par rapport aux capteurs monochromes en raison des filtres de Bayer qui bloquent une partie de la lumière entrante.
Résolution réduite en raison de l'interpolation ou du dématriçage.
Un traitement supplémentaire est nécessaire pour la reconstruction des couleurs
Traitement d'image plus lent en raison de l'ajout de données de couleur.

Caméras monochromes

Fonctionnement

La lumière entrante est transformée en signal électrique par le capteur d’image. L’intensité lumineuse de chaque pixel est mesurée par un ensemble de photodiodes.
Aucun filtre de couleur n’est nécessaire, chaque pixel reçoit donc toute la lumière disponible.
Il permet une capture d’image nette en focalisant la lumière sur le capteur.
Les processeurs d’images améliorent la netteté et le contraste tout en extrayant les informations pertinentes pour l’analyse.

Avantages

Sensibilité à la lumière plus élevée et meilleures performances en faible luminosité.
Images plus nettes et contraste plus élevé, idéal pour l’inspection de défauts ou la détection de contours.
Possède une sensibilité spectrale plus large et peut donc être utilisé pour des Applications IR et UV

Inconvénients

Impossible de capturer des informations colorimétriques étendues, limitant les Applications où la différenciation des couleurs est nécessaire.

Comparaison entre caméras monochromes et caméras couleur

Fonctionnalité	Caméra couleur	Caméra monochrome
Sensibilité	Faible en raison des filtres de couleur	Élevé car il n'y a pas de filtre
Résolution	Faible en raison de l'interpolation	Données de pixels directs élevées
Charge de traitement	Élevé en raison du traitement des couleurs	Inférieur
Domaine d'Application	Applications basées sur la couleur telles que le tri ou l’étiquetage	Détection de contours, analyse de texture et imagerie en faible luminosité

Choisir la bonne Caméra pour votre Application

Quand choisir une caméra couleur : Les Caméras couleur sont idéales lorsqu'il s'agit de distinguer des objets en fonction de leur couleur, comme différencier des fruits, des comprimés, des textiles, etc. Vérification de l'étiquetage correct, de la cohérence de la couleur des produits ou détection de la décoloration. Principalement pour les Applications nécessitant une identification des couleurs.
Quand choisir une caméra monochrome : Les Caméras monochromes sont idéales pour les conditions de faible luminosité, les images en niveaux de gris offrent une détection des contours et une identification des défauts supérieures et le traitement est plus rapide car moins de puissance de calcul est requise. Les capteurs monochromes offrent une résolution effective plus élevée puisque chaque pixel est utilisé pour la capture d’intensité.

Conclusion : caméras monochromes vs caméras couleur

Lorsque l'information de couleur n'est pas nécessaire, les caméras monochromes sont le meilleur choix, offrant des détails plus nets, un traitement plus rapide et de meilleures performances dans des conditions d'éclairage difficiles. Bien que les caméras couleur soient indispensables pour les tâches impliquant la reconnaissance ou la différenciation des couleurs, elles présentent toutefois des compromis en termes de sensibilité et de netteté d'image.

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