I clienti che cercano telecamere NIR spesso presumono che l'imaging nel vicino infrarosso richieda un sensore dedicato potenziato per NIR. Quando tali telecamere sono difficili da identificare, può sembrare che alcune applicazioni NIR non siano supportate. In pratica, molti casi d'uso nel vicino infrarosso possono essere gestiti in modo efficace utilizzando telecamere monocromatiche standard se abbinate a filtri appropriati e a illuminazione a infrarossi.
Poiché i sensori monocromatici non utilizzano un mosaico di filtri colore Bayer, mantengono un'elevata sensibilità nell'intervallo del vicino infrarosso 700–1000 nm, risultando quindi ben adatti per applicazioni quali machine vision, ispezione, automazione e imaging in condizioni di scarsa illuminazione.
Se abbinate a filtri passa-NIR e a sorgenti luminose IR abbinate, queste telecamere possono fornire immagini NIR ad alto contrasto, stabili e ripetibili, paragonabili a quelle prodotte da telecamere commercializzate specificamente per l'uso nel vicino infrarosso.
Una Telecamera NIR è una Telecamera in grado di rilevare la luce nello spettro del vicino infrarosso, tipicamente tra 700 e 1000 nm.
Molte Telecamera commercializzate come “ottimizzate per NIR” si basano su sensori monocromatici standard con ottimizzazioni progettuali volte ad aumentare la sensibilità in questo intervallo di lunghezze d'onda.
I moderni sensori di immagine monocromatici, tuttavia, offrono già una forte risposta nativa nelle lunghezze d'onda del vicino infrarosso. Poiché non sono limitati dai filtri colore, possono acquisire efficacemente sia la luce visibile sia la luce NIR, risultando adatti a un'ampia gamma di applicazioni di imaging nel vicino infrarosso senza richiedere una variante di sensore specializzata.
Per qualsiasi Telecamera nel vicino infrarosso, la metrica di prestazioni più importante è l’efficienza quantica (QE) piuttosto che la terminologia di marketing. I sensori monocromatici di alta qualità in genere presentano:
In molti scenari pratici, la sensibilità NIR di un sensore monocromatico standard è paragonabile a quella di una versione potenziata per NIR. Per le attività di ispezione e automazione di machine vision, questo livello di prestazioni è più che sufficiente.
Gli utenti che cercano Telecamere nel vicino infrarosso spesso si aspettano prodotti esplicitamente etichettati come “Telecamere NIR”. Quando non trovano tale etichettatura, possono erroneamente presumere:
Questo malinteso distoglie l'attenzione da soluzioni flessibili e comprovate. Le prestazioni complessive del sistema dipendono maggiormente dalla QE del sensore, dal filtraggio ottico e dall'illuminazione che dal fatto che una Telecamera rechi un'etichetta specifica NIR.
Mentre il sensore con sensibilità NIR migliorata offre una sensibilità estesa alle lunghezze d'onda del vicino infrarosso più lunghe, il sensore monocromatico standard offre già prestazioni NIR elevate per lunghezze d'onda comuni come 850 nm, se abbinato a filtraggio e illuminazione appropriati.
Confronto della sensibilità spettrale tra un sensore monocromatico standard (IMX421) e un sensore con sensibilità NIR migliorata (AR0522 NIR).
Un setup di imaging NIR affidabile dipende da diversi componenti che lavorano insieme. Nella maggior parte dei casi, le prestazioni dipendono meno dal fatto che una telecamera sia commercializzata come “NIR” e più da quanto bene la telecamera, filtro, illuminazione e ottica sono abbinati all’applicazione.
Una telecamera monocromatica idonea dovrebbe fornire la sensibilità e le prestazioni in condizioni di scarsa illuminazione necessarie per l’imaging nel vicino infrarosso.
Queste telecamere rilevano naturalmente la luce nel vicino infrarosso fino a circa 1000 nm, rendendole compatibile con la maggior parte delle applicazioni NIR di machine vision.
Filtri ottici per obiettivo definiscono quali lunghezze d’onda raggiungono il sensore e influenzano fortemente il contrasto e la coerenza dell’immagine.
Il filtro giusto aiuta a ridurre l’interferenza della luce ambientale e a migliorare la ripetibilità dell’immagine in ambienti di produzione variabili.
Un illuminatore LED IR o uno spot light abbinato alla lunghezza d’onda del filtro fornisce un’illuminazione controllata e illuminazione ripetibile.
Il corretto posizionamento e la diffusione sono essenziali per evitare punti caldi e ottenere un'illuminazione uniforme su tutto il campo visivo. illuminazione su tutto il campo visivo.
Per applicazioni che richiedono un'illuminazione infrarossa flessibile o a maggiore potenza, LED spot IR gli illuminatori sono comunemente utilizzati. Un LED spot a multilunghezza d'onda consente l'adattamento a diverse bande NIR in base al filtro e all'applicazione, mentre un LED spot IR dedicato è ottimizzato per lunghezze d'onda nel vicino infrarosso fisse.
Le prestazioni dell'obiettivo possono influire anche sulla qualità dell'immagine NIR. Gli obiettivi corretti per IR sono spesso una buona scelta dove la stabilità di messa a fuoco è importante, in particolare nei sistemi che utilizzano sia luce visibile sia nel vicino infrarosso luce. In applicazioni meno impegnative, un obiettivo standard obiettivo machine vision può comunque offrire buone prestazioni se offre una trasmissione adeguata e può essere messo a fuoco in modo affidabile alla lunghezza d'onda NIR di destinazione.
Nelle applicazioni in cui la stabilità di messa a fuoco o l'imaging combinato nel visibile e nel NIR è importante, la selezione dell'obiettivo la selezione dovrebbe essere riesaminata come parte della progettazione ottica complessiva anziché essere trattata come un elemento secondario.
Le prestazioni NIR dipendono dalla progettazione del sistema, non dall'etichettatura del prodotto.
Per la maggior parte delle applicazioni industriali, i risultati migliori derivano dal considerare la configurazione come un sistema completo sistema di imaging. L'abbinamento di Telecamera, filtro, illuminazione e ottica alla lunghezza d'onda, la distanza di lavoro e l'obiettivo di ispezione sono di solito più importanti che partire da una Telecamera commercializzato come modello NIR dedicato.
I sensori dedicati con sensibilità NIR migliorata possono essere vantaggiosi in situazioni specializzate, quali:
In questi casi, le Telecamere specificamente progettate e ottimizzate per le prestazioni nel vicino infrarosso possono offrire vantaggi. Per gli utenti che lavorano su tali applicazioni impegnative, può essere utile esaminare una selezione dedicata di Telecamere NIR per confrontare le tecnologie dei sensori, le ottimizzazioni delle lunghezze d'onda e le caratteristiche prestazionali prima di scegliere una soluzione.
Vedi le opzioni delle Telecamere NIR →
Per la maggior parte delle applicazioni NIR industriali, di automazione e machine vision, tuttavia, una Telecamera monocromatica standard combinata con filtraggio appropriato e illuminazione a infrarossi offre risultati eccellenti senza la necessità di un sensore specializzato con sensibilità NIR migliorata.
L'utilizzo di telecamere monocromatiche per l'imaging nel vicino infrarosso offre diversi vantaggi:
Le telecamere monocromatiche standard sono disponibili con un'ampia varietà di sensori e risoluzioni, rendendo più semplice adattare la Telecamera ai requisiti specifici di un'applicazione NIR. Le opzioni spaziano generalmente da sensori a bassa risoluzione ottimizzati per la sensibilità e le prestazioni in condizioni di scarsa illuminazione a sensori ad alta risoluzione adatti per attività di ispezione e misurazione dettagliate, nonché diverse dimensioni dei sensori, passi dei pixel e standard di interfaccia.
Questa varietà consente agli utenti di adattare un'unica piattaforma di telecamere monocromatiche a molteplici casi d'uso NIR selezionando il sensore, la risoluzione e la configurazione ottica appropriati, senza essere limitati a una piccola selezione di modelli di telecamere NIR specializzate.
Quando si seleziona un sistema di Telecamera nel vicino infrarosso, i parametri chiave includono:
La definizione di questi parametri contribuisce a garantire la corretta combinazione di Telecamera, filtro e illuminazione. Se avete domande sulla scelta della configurazione di Telecamera NIR adatta per la vostra applicazione, i nostri specialisti di imaging possono aiutarvi a valutare i vostri requisiti e consigliare una configurazione idonea.
Una Telecamera dedicata con sensibilità NIR migliorata non è un requisito per un imaging efficace nel vicino infrarosso. In molti casi, una Telecamera monocromatica standard, combinata con un filtraggio NIR appropriato e un’illuminazione a infrarossi, fornisce una soluzione robusta, flessibile ed economica per un’ampia gamma di applicazioni NIR.
Comprendere come funzionano i sistemi di imaging nel vicino infrarosso rende più semplice selezionare i componenti corretti e ottenere risultati affidabili senza complessità non necessarie.
