Last updated: 8 August 2025

Telecamere a colori vs monocromatiche

Machine vision è diventata fondamentale in molte applicazioni industriali come l'automazione, il controllo qualità, ecc. Machine vision consente efficienza, produttività e precisione. Quando si seleziona una Telecamera industriale, è molto importante scegliere il giusto tipo di Telecamera per la propria applicazione specifica. La scelta tra Telecamere a colori o monocromatiche influenzerà direttamente l'efficienza e la precisione della tua applicazione. In questo articolo, approfondiremo perché ciò sia importante.

Comprendere le telecamere industriali

Il modo in cui la luce per machine vision viene acquisita e come l'elaborazione dell'immagine differisce dipende principalmente dal fatto che si utilizzino sensori a colori o monocromatici.

I sensori monocromatici catturano l'intensità della luce senza alcuna informazione sul colore; ogni pixel rileva l'intera gamma di intensità luminosa, motivo per cui i sensori monocromatici sono 3 volte più sensibili e offrono dettagli più nitidi. I sensori monocromatici non dispongono di una CFA, matrice di filtri colore, quindi tutta la luce viene utilizzata per la formazione dell'immagine.

I sensori a colori utilizzano una CFA, matrice di filtri Bayer, per separare la luce nei componenti rosso, verde e blu (RGB). Ciascuno di questi pixel cattura solo un colore e i colori mancanti vengono stimati tramite demosaicizzazione o interpolazione. In un sensore a colori, il "colore" finale di un pixel è una stima basata sui dati dei pixel vicini. Questo spiega perché i sensori monocromatici hanno una risoluzione effettiva e una nitidezza superiori. Alcuni sensori a colori possono acquisire il colore in modo più accurato utilizzando sensori RGB a 3 chip o sistemi basati su prisma. Questi sistemi non utilizzano un filtro Bayer; invece, suddividono la luce in ingresso con un prisma e indirizzano le componenti rosso, verde e blu verso tre sensori monocromatici separati e dedicati. Questo metodo elimina la necessità della demosaicizzazione, offrendo una precisione cromatica e una risoluzione molto superiori rispetto a una Telecamera a sensore singolo con filtro Bayer.

Telecamere a colori

Come funzionano

Il sensore di immagine produce segnali elettrici dalla luce; è composto da una varietà di fotodiodi che misurano l'intensità della luce.
Il tipo più diffuso di CFA è il filtro Bayer, che copre i pixel del sensore con filtri rossi, verdi e blu.
L'algoritmo di demosaicizzazione genera un'immagine a colori completa ricostruendo le informazioni di colore mancanti.
I processori di immagini migliorano la qualità delle immagini correggendo il bilanciamento del colore ed estraendo i dati rilevanti per le attività di machine vision.

Vantaggi

Essenziale per applicazioni che richiedono la differenziazione dei colori, come la selezione di oggetti per colore, soluzioni per la selezione di alimenti e frutta, o ispezioni della verniciatura nel settore automobilistico.
Necessario per applicazioni in cui l'accuratezza del colore è importante.

Svantaggi

Sensibilità inferiore rispetto ai sensori monocromatici a causa dei filtri Bayer che bloccano parte della luce in ingresso.
Risoluzione ridotta a causa dell'interpolazione o del demosaicizzazione.
È necessaria un'elaborazione aggiuntiva per la ricostruzione del colore
Elaborazione delle immagini più lenta a causa dei dati di colore aggiuntivi.

Telecamere monocromatiche

Come funzionano

La luce in ingresso viene trasformata in un segnale elettrico dal sensore di immagine. L’intensità luminosa di ciascun pixel viene misurata da una serie di fotodiodi.
Non è necessario alcun filtro colore, quindi ogni pixel riceve tutta la luce disponibile.
Fornisce un’acquisizione di immagini nitida concentrando la luce sul sensore.
I processori di immagini migliorano la nitidezza e il contrasto, estraendo al contempo le informazioni pertinenti per l’analisi.

Vantaggi

Maggiore sensibilità alla luce e migliori prestazioni in condizioni di scarsa illuminazione.
Immagini più nitide e maggiore contrasto, ideale per ispezioni dei difetti o rilevamento dei bordi.
Presenta una sensibilità a una gamma di lunghezze d’onda più ampia, quindi può essere utilizzato per applicazioni IR e UV

Svantaggi

Non è in grado di acquisire informazioni cromatiche ampie, limitando le applicazioni in cui è necessaria la differenziazione dei colori.

Confronto tra telecamere monocromatiche e a colori

Funzionalità	Telecamera a colori	Telecamera monocromatica
Sensibilità	Bassa a causa dei filtri colore	Elevato poiché non è presente alcun filtro
Risoluzione	Basso a causa dell'interpolazione	Dati pixel diretti elevati
Carico di elaborazione	Elevato a causa dell'elaborazione del colore	Inferiore
Ambito di Applicazione	Applicazioni basate sul colore come la selezione o l'etichettatura	Rilevamento dei bordi, analisi delle texture e imaging in condizioni di scarsa illuminazione

Scegliere la Telecamera giusta per la propria Applicazione

Quando scegliere colore: Le telecamere a colori sono ideali quando è necessario distinguere tra oggetti in base al colore, come ad esempio differenziare tra frutta, pillole, tessuti, ecc. Verificare la corretta etichettatura, la coerenza del colore nei prodotti o rilevare scolorimenti. Principalmente per applicazioni che richiedono l'identificazione del colore.
Quando scegliere monocromatica: Le telecamere monocromatiche sono ideali per condizioni di scarsa illuminazione, le immagini in scala di grigi offrono una migliore rilevazione dei bordi e identificazione dei difetti e l'elaborazione è più veloce poiché è richiesta meno potenza di calcolo. I sensori monocromatici forniscono una risoluzione effettiva superiore poiché ogni pixel viene utilizzato per la cattura dell'intensità.

Conclusione: telecamere monocromatiche vs telecamere a colori

Quando le informazioni sul colore non sono necessarie, le Telecamere monocromatiche sono la scelta migliore, offrendo dettagli più nitidi, elaborazione più veloce e prestazioni migliorate in condizioni di illuminazione difficili. Sebbene le Telecamere a colori siano necessarie per compiti che richiedono il riconoscimento o la differenziazione dei colori, presentano compromessi in termini di sensibilità e nitidezza dell'immagine.

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