Nicht-sichtbare Bildgebung: SWIR-Objektive

Willkommen zurück zu dieser Blogserie über nicht-sichtbare Bildgebung. Letzte Woche haben wir uns die Kurzwellen-Infrarot-Bildgebung (SWIR) in Machine-Vision-Systemen und einige Kameraempfehlungen für die SWIR-Bildgebung angesehen.

Diese Woche beschäftigen wir uns mit spezialisierten SWIR-Objektiven, damit Sie das Beste aus Ihrer SWIR-Kamera herausholen können.

Egal, ob Sie daran interessiert sind, Ihr eigenes Machine-Vision-System für ein Projekt oder eine kommerzielle Anwendung zu bauen, oder ob Sie einfach mehr über nicht-sichtbare Bildgebung für die Machine Vision erfahren möchten, wir hoffen, es gefällt Ihnen!

Warum brauche ich ein SWIR-Objektiv? Kann ich nicht einfach ein normales Objektiv verwenden?

Die kurze Antwort lautet: Ja, SWIR-Wellenlängen können gewöhnliches Glas durchdringen, so dass Sie ein normales Objektiv für die SWIR-Bildgebung verwenden können – aber Sie werden nicht die besten Bilder erhalten.

Obwohl Standardobjektive mit SWIR-Kameras (wie den in unserem letzten Blog besprochenen) integriert werden können, können nur spezialisierte SWIR-Objektive die Leistung Ihrer Kurzwellen-Infrarotkamera nutzen und das klarste Bild für Ihre Anwendung liefern.

SWIR-Objektive sind speziell für den Betrieb im oben genannten SWIR-Wellenlängenbereich ausgelegt, im Gegensatz zu herkömmlichen Objektiven für sichtbares Licht.

Was ist der Unterschied zwischen einem SWIR-Objektiv und einem normalen Machine-Vision-Objektiv?

Aufgrund der chromatischen Fokusverschiebung werden verschiedene Wellenlängen je nach Konstruktion der Glaselemente des Objektivs unter verschiedenen Winkeln durch das Objektiv übertragen. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Wellenlängen haben verschiedene Farblichter ihre eigenen optimalen Fokusebenen.

Das bedeutet, dass ein Objektiv, das für die typischerweise im Tageslicht sichtbaren Wellenlängen entwickelt wurde, bei der Nachtbildgebung aufgrund dieser chromatischen Verschiebung deutlichere Aberrationen erzeugen kann und umgekehrt.

Was dies tatsächlich bedeutet, ist die Winkelkonstruktion der Glaselemente innerhalb des Objektivs, wobei bestimmte Winkel so gewählt werden, dass die Lichtübertragung spezifischer Wellenlängen optimiert wird. SWIR-Objektive übernehmen dieses Konzept einfach und wenden es auf den SWIR-Spektralbereich an.

Weitere Informationen zu Aberrationen und Verzerrungen finden Sie in unserem Blogbeitrag zu diesem Thema.

Auswahl eines SWIR-Objektivs

Es gibt viele großartige Optionen bei der Auswahl eines Objektivs für eine SWIR-Bildgebungsanwendung. Lassen Sie uns einige Optionen durchgehen.

Kowa SWIR Megapixel C-Mount HC-SW-Serie

Die Kowa SWIR HC-SW Objektivserie bietet industrielle C-Mount-Objektive, die für die SWIR-Bildgebung optimiert sind. Diese Objektive sind in Brennweiten von 8 mm bis 50 mm erhältlich und verfügen über eine hohe Transmission von 800 nm bis 1900 nm.

Durch den Einsatz der speziellen Beschichtungstechnologie von Kowa, die hilft, sichtbares Licht zu reflektieren und IR-Licht zu absorbieren, ist diese Objektivreihe für NIR- und SWIR-Wellenlängenbereiche geeignet.

Diese Objektive sind eine ausgezeichnete Wahl für die Solarzelleninspektion, die Abfallsortierung und die biologische Forschung.

Computar ViSWIR Serie

Computar bietet eine wirklich fantastische und innovative Reihe von SWIR-Objektiven, die ViSWIR-Reihe. Sie wurden für die neuesten SWIR-Bildsensoren (IMX990/IMX991) entwickelt, die nun in neuen industriellen SWIR-Bildkameras, wie der Atlas SWIR von LUCID Vision Labs, eingesetzt werden.

Die ViSWIR-Reihe von Computar gliedert sich in zwei Unterkategorien: die Hyper-APO- und die Lite-Reihe.

Computar ViSWIR Hyper APO Objektive

Die Hyper-APO-ViSWIR-Objektivreihe bietet eine erstaunlich vollständig korrigierte Fokusverschiebung in sichtbaren und SWIR-Bereichen (400 nm–1.700 nm).

Durch die Verwendung von Glas mit extrem niedriger Dispersion und Glas mit niedriger Teildispersion wird die Fokusverschiebung über einen sehr breiten Spektralbereich auf nur wenige Mikrometer minimiert.

Diese Schlüsselfunktion macht die Serie ideal für eine Vielzahl von Anwendungen, einschließlich maschinellem Sehen, UAV und Fernerkundung.

Computar ViSWIR Lite Objektive

Die ViSWIR Lite Serie erzielt ein klares und präzises Bild im sichtbaren bis SWIR-Bereich, indem eine Mehrschichtvergütung zur Absorption von SWIR-Licht aufgetragen wird. Die Anwendung einer Mehrschichtvergütung auf die Metalllinsenteile ermöglicht es, negative Lichteffekte zu minimieren.

Die Breitband-Antireflexionsbeschichtung wird auf alle ViSWIR-Linsenelemente aufgetragen und ermöglicht eine hohe und stabile Transmission über den Spektralbereich von 400 nm bis 1.700 nm.

Dieses Hochleistungsobjektiv ist für die SWIR-Bildgebung in vielen Anwendungen konzipiert, darunter Landwirtschaft, Medizin, Fernerkundung, Überwachung und ANPR (Automatic Number Plate Recognition).

Tamron SWIR Objektivserie

Auch Tamron bietet nun eine Option für Machine-Vision-Objektive für die SWIR-Bildgebung an, die für einen Spektralbereich vom sichtbaren bis zum kurzwelligen IR geeignet ist.

Das neue SMA11F12-Objektiv hat eine Sensorgröße von 1 Zoll, eine Brennweite von 12 mm und einen Pixelabstand von 5 µm. Mit einer sehr geringen TV-Verzeichnung von nur -1,2 % und einer Blende von nur 1,6 ist dieses Objektiv die perfekte Wahl für Machine-Vision-Lösungen in industriellen Anwendungen, wie der Lebensmittel- und Getränkeindustrie und der Pharmaindustrie.

Tamron wird Ende dieses Jahres zwei weitere SWIR-Objektive mit Brennweiten von 16 mm und 25 mm auf den Markt bringen.

Machine-Vision-Lösungen für nicht-sichtbare Bildgebung von ClearView Imaging

Das war es für den Blogbeitrag dieser Woche über die Kurzwellen-Infrarot-Bildgebung (SWIR). Bleiben Sie dran für unseren nächsten Blog über die Mittelwellen-Infrarot-Bildgebung (MWIR)!

Hier bei ClearView verfügen wir über ein breites Wissen und Fachwissen im Bereich Machine Vision, um Ihnen bei der Auswahl der richtigen Lösung für Ihr Projekt zu helfen.

Wir bieten kompetente Beratung und eine große Auswahl an industrietauglichen Machine-Vision-Komponenten für Druck und Verpackung, Robotik, industrielle Automatisierung, Medizin, Biowissenschaften und die Automobilindustrie, um nur einige zu nennen.

Unsere Experten helfen Ihnen gerne weiter, egal welche Frage oder welches Problem Sie haben. Nehmen Sie Kontakt mit uns auf, und einer unserer Machine-Vision-Experten wird Ihnen gerne dabei helfen, Ihr Projekt in Gang zu bringen!