Beleuchtung für industrielle Bildverarbeitung
Bei der industriellen Bildverarbeitung entscheidet die Beleuchtung darüber, ob ein Prüfmerkmal deutlich oder kaum sichtbar ist. Form, Einfallswinkel, Lichtfarbe und Ansteuerung müssen zur Oberfläche, Bewegung und Kamera passen. Diese Übersicht führt zu den gängigen Lichtgeometrien: von gerichteten Balken- und Spotleuchten bis zu flächigem, ringförmigem oder diffusem Licht. Ausgangspunkt sollte nicht die höchste Lichtleistung sein, sondern das Merkmal, das geprüft werden soll. Wenn mehrere Anordnungen infrage kommen, lässt sich die Auswahl mit einem realen Bauteil oder belastbaren Musterbildern absichern.
Bitte wählen Sie den passenden Typ:
Flächenbeleuchtungen & Flat Domes
Balkenbeleuchtungen
Ringbeleuchtungen
Spotbeleuchtungen
Dombeleuchtungen
Koaxialbeleuchtungen
Zeilenbeleuchtungen
Dunkelfeldbeleuchtungen
Tunnelbeleuchtungen
Musterprojektion
Beleuchtungszubehör & Lichtcontroller
Beleuchtungen: Auswahl nach Prüfaufgabe
Vom Prüfmerkmal zur Lichtgeometrie
Eine Kamera erfasst nur Kontraste, die in ihrem Bild entstehen. Mehr Licht ist deshalb nicht automatisch besser. Zuerst sollte feststehen, ob eine Kontur vermessen, ein Aufdruck gelesen, eine Farbe unterschieden oder ein Kratzer hervorgehoben werden soll. Danach lässt sich die Beleuchtungsform eingrenzen.
Flächenbeleuchtung als Hintergrundlicht sitzt hinter dem Bauteil. Sie erzeugt eine Silhouette und eignet sich für Außenmaße, Bohrungen, Spalte und Anwesenheitskontrollen. Oberflächeninformationen sind dabei nachrangig. Balkenbeleuchtungen bringen Licht aus einer festgelegten Richtung ein. Ein flacher Winkel hebt Kanten und Streustrukturen hervor. Mehrere Balken können Schatten ausgleichen oder ein langes Sichtfeld abdecken.
Dombeleuchtungen verteilen diffuses Licht aus einem größeren Raumwinkel und können harte Reflexe auf gewölbten Teilen reduzieren. Koaxialbeleuchtung arbeitet anders: Sie führt gerichtetes Licht über einen Strahlteiler annähernd entlang der Kameraachse auf das Objekt. Das kann bei ebenen, reflektierenden Flächen sinnvoll sein, ist aber nicht pauschal diffuses Licht. Dunkelfeldbeleuchtung nutzt sehr flachen Lichteinfall, damit Kanten, Gravuren oder Fehler Licht in die Kamera streuen. Ringbeleuchtungen ermöglichen eine kompakte, objektivnahe Anordnung. Spotbeleuchtungen konzentrieren Licht auf kleine oder schwer zugängliche Bereiche.
Wellenlänge, Kamera und Material zusammen betrachten
Im Sortiment stehen je nach Baureihe Weiß-, Rot-, Blau- und Grünvarianten sowie Infrarot-, UV- und einzelne RGB-Ausführungen. Eine Lichtfarbe ist nicht grundsätzlich überlegen. Sie verändert den Kontrast abhängig von Material, Beschichtung, Druckfarbe, Sensor und optischem Filter. Weißlicht erhält Farbinformationen. Monochromatisches Licht kann einen Helligkeitsunterschied verstärken. Infrarot oder UV kommt nur infrage, wenn Materialwirkung, Kameraempfindlichkeit, Objektivtransmission und Augensicherheit geprüft sind.
Ansteuerung und Einbau nicht nach der Produktfamilie ableiten
Viele Leuchten arbeiten mit 24 V, einzelne Hochleistungs- oder Blitzvarianten benötigen jedoch einen freigegebenen Konstantstrom- beziehungsweise Flash-Controller. Auch Schutzart, Steckverbinder, Betriebstemperatur und Kühlung unterscheiden sich zwischen exakten Artikelnummern. Diese Werte müssen aus dem jeweiligen Datenblatt stammen. Für Dauerbetrieb sollte die Bildstabilität nach Erreichen des thermischen Gleichgewichts kontrolliert werden.
Reproduzierbarkeit im späteren Betrieb prüfen
Eine Beleuchtung ist erst dann passend, wenn der Kontrast nicht nur im Einzelbild, sondern auch bei zulässigen Lage-, Material- und Umgebungsvarianten stabil bleibt. Fremdlicht, verschmutzte Schutzscheiben und Bauteiltoleranzen können das Bild verändern. Bei der Auslegung sollten daher Belichtungsreserve, Montageposition und eine geeignete Intensitätsregelung berücksichtigt werden. Optische Filter können wechselndes Umgebungslicht begrenzen, müssen aber zur Wellenlänge passen. Für Serienanlagen sollten Abstand, Winkel und Betriebsparameter dokumentiert und nach Wartungsarbeiten reproduzierbar eingestellt werden. So lässt sich eine Variante anhand messbarer Bildmerkmale auswählen statt nur nach subjektiver Helligkeit.
Für eine belastbare Vorauswahl werden ein Foto oder Musterteil, das markierte Prüfmerkmal, Material, Sichtfeld, Arbeitsabstand, Bewegung und gewünschte Belichtungszeit benötigt. Hinzu kommen Kamera, Objektiv und Einbauraum. Ist die Wirkung auf reflektierenden, transparenten oder stark variierenden Teilen nicht aus Datenblättern ableitbar, ist eine Machbarkeitsanalyse der verlässlichere nächste Schritt. Vertiefende Grundlagen stehen in den FAQ zur Beleuchtung.
Auflicht oder Durchlicht?
Der wichtigste Unterschied zwischen den Bauformen ist die Richtung, aus der das Licht kommt. Auflicht beleuchtet das Prüfteil von der Kameraseite und macht Oberfläche, Beschriftung und Struktur sichtbar. Durchlicht steht hinter dem Teil und zeigt Kontur und Maß als scharfen Schattenriss. Im Auflicht arbeiten Ring-, Balken-, Flächen-, Dom-, Koaxial- und Spotbeleuchtungen. Hintergrundbeleuchtungen, die bei uns im Sortiment der Flächenbeleuchtungen stehen, arbeiten im Durchlicht; Dunkelfeldbeleuchtungen im sehr flachen Auflicht. Welche Bauform Sie brauchen, hängt deshalb zuerst davon ab, ob Sie die Oberfläche oder die Außenkontur prüfen.
Häufige Fragen zur Auswahl
- Welche Beleuchtungsform sollte ich zuerst vergleichen?
- Beginnen Sie mit dem Prüfmerkmal. Für Konturen kommt Hintergrundlicht infrage, für gerichtete Oberflächenkontraste Balken- oder Dunkelfeldlicht, für gewölbte reflektierende Teile diffuses Domlicht und für bestimmte ebene Reflexflächen Koaxiallicht. Bauteilform und Kameraansicht entscheiden über die endgültige Auswahl.
- Wann ist farbiges Licht sinnvoller als Weißlicht?
- Wenn eine Wellenlänge den Helligkeitsunterschied zwischen Merkmal und Hintergrund vergrößert. Die Wirkung hängt von Material, Farbe, Beschichtung, Sensor und Filter ab. Bei kritischen Aufgaben sollte die Variante am Originalteil geprüft werden.
- Brauche ich Dauerlicht oder eine Blitzbeleuchtung?
- Dauerlicht vereinfacht Einrichtung und Beobachtung. Blitzbetrieb kann bei Bewegung und kurzen Belichtungszeiten mehr Licht im Aufnahmezeitpunkt liefern. Ob er zulässig ist und welcher Controller benötigt wird, bestimmt das Datenblatt der exakten Leuchte.
Nächster technischer Schritt
Beleuchtung anhand der Prüfaufgabe auswählen
Senden Sie uns Bauteilfoto, Prüfmerkmal, Sichtfeld und Arbeitsabstand. Wir grenzen Lichtgeometrie, Wellenlänge und Ansteuerung ein. Offene Punkte werden nicht geraten, sondern bei Bedarf im Versuch geprüft.
Prüfaufgabe besprechen