Koordinasi Antara Lensa Industri dan Sumber Cahaya

Koordinasi antara lensa industri dan sumber cahaya memainkan peran penting dalam pengembangan sistem visi mesin berkinerja tinggi. Mencapai kinerja pencitraan yang optimal memerlukan penyelarasan yang komprehensif antara parameter optik, kondisi lingkungan, dan target deteksi. Berikut ini menguraikan beberapa pertimbangan utama untuk koordinasi yang efektif:

I. Menyeimbangkan Bukaan dan Intensitas Sumber Cahaya
Bukaan (angka F) secara signifikan memengaruhi jumlah cahaya yang masuk ke dalam sistem.
Bukaan kecil (angka F tinggi, misalnya, F/16) mengurangi penyerapan cahaya dan membutuhkan kompensasi melalui sumber cahaya berintensitas tinggi. Keunggulan utamanya adalah kedalaman bidang pandang yang lebih tinggi, sehingga cocok untuk aplikasi yang melibatkan objek dengan variasi ketinggian yang signifikan.
Sebaliknya, aperture besar (angka F rendah, misalnya, F/2.8) memungkinkan lebih banyak cahaya masuk, sehingga ideal untuk lingkungan dengan pencahayaan redup atau skenario gerakan kecepatan tinggi. Namun, karena kedalaman bidang pandangnya yang dangkal, penting untuk memastikan bahwa target tetap berada di dalam bidang fokus.

II. Koordinasi Apertur dan Sumber Cahaya yang Optimal
Lensa biasanya mencapai resolusi terbaiknya pada aperture sedang (sekitar satu hingga dua stop lebih kecil dari aperture maksimum). Pada pengaturan ini, intensitas sumber cahaya harus disesuaikan secara tepat untuk menjaga keseimbangan yang baik antara rasio signal-to-noise dan kontrol aberasi optik.

III. Sinergi Antara Kedalaman Bidang dan Keseragaman Sumber Cahaya
Saat menggunakan aperture kecil, disarankan untuk memasangkannya dengan sumber cahaya permukaan yang sangat seragam (misalnya, sumber cahaya pantulan difus). Kombinasi ini membantu mencegah kelebihan atau kekurangan pencahayaan lokal, sehingga memastikan konsistensi gambar dalam kondisi yang membutuhkan kedalaman bidang pandang yang besar.
Saat menggunakan aperture besar, sumber cahaya titik atau linear dapat digunakan untuk meningkatkan kontras tepi. Namun, penyesuaian sudut sumber cahaya yang cermat diperlukan untuk meminimalkan interferensi cahaya liar.

IV. Mencocokkan Resolusi dengan Panjang Gelombang Sumber Cahaya
Untuk tugas deteksi presisi tinggi, penting untuk memilih sumber cahaya yang selaras dengan karakteristik respons spektral lensa. Misalnya, lensa cahaya tampak sebaiknya dipasangkan dengan sumber LED putih, sedangkan lensa inframerah sebaiknya dipasangkan dengan sumber laser inframerah.
Selain itu, panjang gelombang sumber cahaya yang dipilih harus menghindari pita penyerapan lapisan lensa untuk mencegah kehilangan energi dan aberasi kromatik.

V. Strategi Eksposur untuk Pemandangan Dinamis
Dalam skenario deteksi kecepatan tinggi, kombinasi aperture besar dengan waktu pencahayaan singkat seringkali diperlukan. Dalam kasus seperti ini, sumber cahaya berdenyut frekuensi tinggi (misalnya, lampu strobo) direkomendasikan untuk menghilangkan blur gerakan secara efektif.
Untuk aplikasi yang memerlukan waktu pencahayaan lama, sumber cahaya kontinu yang stabil harus digunakan, dan tindakan seperti filter polarisasi harus dipertimbangkan untuk menekan gangguan cahaya sekitar dan meningkatkan kualitas gambar.