Kleur versus monochrome camera
Gaspar van Elmbt
Machine vision is cruciaal geworden in veel industriële toepassingen, zoals automatisering, kwaliteitscontrole, enz. Machine vision zorgt voor efficiëntie, productiviteit en nauwkeurigheid. Bij het kiezen van een industriële camera is het erg belangrijk om het juiste type camera voor uw specifieke toepassing te selecteren. De keuze tussen kleuren- of monochrome camera's heeft direct invloed op de efficiëntie en nauwkeurigheid van uw toepassing. In dit artikel gaan we dieper in op waarom dit belangrijk is.
Table of contents
Industriële camera's begrijpen
Hoe machine vision belichting wordt vastgelegd en hoe de beeldverwerking voornamelijk verschilt van kleur- of monochrome sensoren.
Monochrome sensoren leggen de intensiteit van het licht vast zonder enige kleurinformatie; elke pixel detecteert het volledige bereik van de lichtintensiteit. Daarom zijn monochrome sensoren drie keer zo gevoelig en hebben ze scherpere details. Monochrome sensoren hebben geen CFA (kleurenfilterarray), dus al het licht wordt gebruikt voor beeldvorming.
Kleuren sensoren gebruiken een CFA, Bayer filter array om licht te scheiden in rood, groen en blauw (RGB). Elk van deze pixels legt slechts één kleur vast en de ontbrekende kleuren worden geschat door middel van demosaicing of interpolatie. In een kleuren sensor is de uiteindelijke “kleur” van een pixel een schatting op basis van de gegevens van de naburige pixels. Dit versterkt waarom monochrome sensoren een hogere effectieve resolutie en scherpte hebben. Sommige kleursensoren kunnen kleuren nauwkeuriger vastleggen door gebruik te maken van 3-chip RGB-sensoren of op prisma's gebaseerde systemen. Deze systemen maken geen gebruik van een Bayer-filter, maar splitsen het binnenkomende licht met een prisma en leiden de rode, groene en blauwe componenten naar drie afzonderlijke, speciale monochrome sensoren. Deze methode maakt demosaicing overbodig en biedt een veel hogere kleurnauwkeurigheid en resolutie dan een camera met één sensor en een Bayer-filter.
Kleur camera's
Hoe ze werken
- De beeldsensor produceert elektrische signalen op basis van licht; hij bestaat uit verschillende fotodiodes die de intensiteit van het licht meten.
- Het meest populaire type CFA is een Bayer-filter, dat de sensorpixels bedekt met rode, groene en blauwe filters.
- Het demosaicing-algoritme genereert een volledig kleurenbeeld door ontbrekende kleurinformatie te demosaicen.
- Beeldprocessors verbeteren de beeldkwaliteit door de kleurbalans te corrigeren en relevante gegevens voor machinevisietaken te extraheren.
Voordelen
- Essentieel voor toepassingen waarbij kleuronderscheid nodig is, zoals het sorteren van objecten op kleur, oplossingen voor het sorteren van voedsel en fruit, of inspecties van autolak.
- Noodzakelijk voor toepassingen waarbij kleurnauwkeurigheid belangrijk is.
Nadelen
- Lagere gevoeligheid in vergelijking met monochrome sensoren omdat Bayer-filters een deel van het binnenkomende licht blokkeren.
- Verminderde resolutie door interpolatie of demosaicing.
- Extra verwerking is nodig voor kleurherstel.
- Langzamere beeldverwerking door toegevoegde kleurdata.
Monochrome camera's
Hoe ze werken
- Inkomend licht wordt door de beeldsensor omgezet in een elektrisch signaal. De lichtintensiteit van elke pixel wordt gemeten door een verzameling fotodiodes.
- Er is geen kleurenfilterarray nodig, dus elke pixel ontvangt al het beschikbare licht.
- Het zorgt voor een scherpe beeldopname door het licht op de sensor te focussen.
- Beeldprocessors verbeteren de scherpte en het contrast en halen relevante informatie uit het beeld voor analyse.
Voordelen
- Hogere lichtgevoeligheid en betere prestaties bij weinig licht.
- Scherpere beelden en hoger contrast, ideaal voor defectinspecties of randdetectie.
- Heeft een bredere golflengtegevoeligheid, dus kan worden gebruikt voor IR- en UV-toepassingen.
Nadelen
- Kan geen brede kleurinformatie vastleggen, waardoor toepassingen waarbij kleuronderscheid nodig is, beperkt zijn.
Vergelijking tussen monochrome en kleur camera's
| Functie | Kleurencamera | Monochrome camera |
|---|---|---|
|
Gevoeligheid |
Laag vanwege kleurenfilters |
Hoog omdat er geen filter is |
|
Resolutie |
Laag vanwege interpolatie |
Hoog directe pixelgegevens |
|
Verwerkingsbelasting |
Hoog vanwege kleurverwerking |
Lager |
|
Toepassingsgebied |
Kleurgebaseerde toepassingen zoals sorteren of labelen |
Randdetectie, textuuranalyse en beeldvorming bij weinig licht |
De juiste camera kiezen voor uw toepassing
- Wanneer kiezen voor kleur: Kleurencamera's zijn ideaal wanneer u items op basis van kleur wilt onderscheiden, zoals het onderscheiden van fruit, pillen, textiel, enz. Controleren op juiste etikettering, consistentie van kleur in producten of het detecteren van verkleuring. Voornamelijk voor toepassingen die kleuridentificatie vereisen.
- Wanneer kiezen voor monochroom: Monochrome camera's zijn ideaal voor omstandigheden met weinig licht. De grijswaardenbeelden bieden superieure randdetectie en defectidentificatie en de verwerking is sneller omdat er minder rekenkracht nodig is. Monochrome sensoren bieden een hogere effectieve resolutie omdat elke pixel wordt gebruikt voor intensiteitsregistratiACe.
Conclusie Monochrome vs Kleur Camera
Wanneer kleurinformatie niet nodig is, zijn monochrome camera's de betere keuze. Ze bieden duidelijkere details, snellere verwerking en betere prestaties in moeilijke lichtomstandigheden. Kleurencamera's zijn weliswaar noodzakelijk voor taken waarbij kleurherkenning of -onderscheid nodig is, maar ze brengen wel compromissen met zich mee op het gebied van gevoeligheid en beeldscherpte.
Hulp nodig bij het kiezen van de camera die het beste bij uw toepassing past? Wij bieden een breed scala aan monochrome en kleurencamera's voor verschillende industrieën en inspectietaken. Neem vandaag nog contact met ons op via het formulier hieronder en wij nemen zo snel mogelijk contact met u op met deskundig advies op maat.
