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Vision-Doctor

Beleuchtung

Merkmale & Fehler sichtbar machen

Farbiges Licht & farbige Körper

Der Einsatz von farbigen Beleuchtungsquellen ist in der industriellen Bildverarbeitung unverzichtbar. Durch geschickte Anpassung des Farblichts an die Farbe der Prüfobjekte kann der Kontrast bestimmter Farben erhöht (oder verringert) werden.

Dadurch können Farben mit ähnlichen Leuchtdichtewerten im Graubild besser voneinander getrennt werden.Ein Rot und ein benachbartes Grün ergeben so unterschiedliche Grautöne.

Tageslicht

Normale Grautöne. Helle Farben erscheinen hell, die dunklen Farben sind normal dunkel.

Weiße LED

Normale Grautöne. Helle Farben erscheinen hell, die dunklen Farben sind normal dunkel.

Blaue LED

Blaue Logos (links oben) stark aufgehellt, alle gelbe, orangen und rote Töne der Fläche stark abgedunkelt.

Grüne LED

Rote Flächen um Firmenlogo Granini stark abgedunkelt, Fruchtgenuss-Logo etwas heller, gelb-orange mittelgrau.

Rote LED

Rote und orange Flächen fast weiß, blaue und grüne Logos sehr dunkel.

Infrarote LED

Bis auf grünes Logo mit hohem Schwarzanteil fast alles verschwunden, sogar blaues Logo und auch Verfallsdatum.

Mischen von farbigem Licht

Beleuchtet man eine Fläche an der Wand mit drei Lichtquellen, einem roten, einem grünen und einem blauen Punkt, so entsteht im Überlappungsbereich der Lichtpunkte weißes Licht.

Dies lässt sich auch sehr gut mit Hilfe des unten abgebildeten Spektrums farbiger LEDs erklären: Kombiniert man das blaue, grüne und rote Spektrum, so erhält man ein ziemlich vollständiges Gesamtspektrum aller Wellenlängen, nämlich weißes Licht.

Dieses Prinzip der Lichtmischung nennt man RGB-Modell (jeder Monitor arbeitet nach diesem Prinzip). Man spricht von Lichtfarben.

Einsatz farbiger LEDs

Für die Beleuchtung können alle Arten von farbigen Beleuchtungen verwendet werden. In der industriellen Bildverarbeitung hat sich jedoch weitgehend der Einsatz von LED-Beleuchtungen bewährt. Die Emissionsspektren sind typischerweise recht scharfbandig, was für den praktischen Einsatz Vorteile bringt. So können benachbarte Wellenlängenbereiche sehr gut durch Filter blockiert werden. Auch der umgekehrte Fall ist praktisch relevant: Filter lassen das farbige Licht durch und sperren eventuell störendes anderes Fremdlicht aus.

Additive Farbmischung

Typische Spektren farbiger LEDs

Subtraktive Farbmischung - Farben und Farbstoffe in Prüfkörpern

Die zu prüfenden Bauteile sind häufig auch farbig. Mit Hilfe von Farbpigmenten oder Farbstoffen wird das Bauteil eingefärbt.

Neben Farbfiltern, die auf ein Kameraobjektiv aufgeschraubt werden können, arbeiten auch Druckfarben im Druckbereich nach diesem Prinzip. Mischt man Gelb und Magenta, so erhält man Rot, mischt man Magenta und Cyan, so erhält man Blau usw. Der Körper reflektiert das auftreffende Licht nicht vollständig, sondern subtrahiert Teile davon. Man spricht hier von Körperfarben.

Das Farbmodell wird nach den Farben Cyan, Magenta und Gelb als CMY(K)-Modell bezeichnet. (Die Farbe K=Key steht für Schwarz, das im Druck noch hinzugefügt werden muss, um sehr dunkle Farben und Schwarztöne zu erhalten).

Additive Farbmischung

Farbiges Licht und farbige Objekte

In der industriellen Bildverarbeitung werden beide Effekte kombiniert. So kann mit farbiger Beleuchtung die komplementäre Körperfarbe abgedunkelt und die gleiche Körperfarbe aufgehellt werden.

Beispiel 1:

Eine rote Bedruckung absorbiert beim Beleuchten mit weißem Licht fast alle Farben, außer Rot. Sie reflektiert diese zum Betrachter zurück. Wird nun mit Rot beleuchtet, wird kein rotes Licht absorbiert, also fast die gesamte Lichtmenge zur Kamera reflektiert. Die rote Bedruckung erscheint sehr hell.

Beispiel 2:

Eine rote Bedruckung absorbiert beim Beleuchten mit weißem Licht fast alle Farben, außer Rot. Sie reflektiert diese zum Betrachter zurück. Wird nun mit Grün beleuchtet, wird fast die gesamte Lichtmenge von der roten Druckfarbe absorbiert. Die rote Bedruckung erscheint sehr dunkel.

Beispiel 3:

Zwei Metalle des Periodensystems und auch einige Legierungen sind farbig. So können Gold und goldfarbige Objekte (z.B.) Messing mit Hilfe von blauem Licht dunkler erscheinen und von anderen silberfarbigen Metallen differenziert werden. Kupfer kann mit grünem oder auch blauem Licht nach dem Prinzip der subtraktiven Farbmischung verdunkelt werden.

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