Beleuchtungslexikon zur LUMIMAX® Wissensreihe: Fachbegriffe rund um Beleuchtung und Machine Vision
Einige Fachbegriffe, welche in unserer Wissensreihe verwendet werden, finden Sie nachfolgend in alphabetischer Reihenfolge genauer erklärt.
Auflichtbeleuchtung
Beleuchtung, die aus Richtung der Kamera und somit oberhalb der Objektebene angeordnet ist.
Bandbreite
Die Bandbreite bezieht sich auf den Wellenlängenbereich, der von einem Filter transmittiert wird.
Bandpassfilter
Ein Bandpassfilter transmittiert einen bestimmten Wellenlängenbereich. Das übrige Licht wird gesperrt. Die Breite dieses Transmissionsbandes wird dabei je nach Verwendungszweck ausgewählt. Es gibt Filter mit einer Bandbreite von weniger als 2nm bis hin zu Bandbreiten von 80nm und mehr. Sehr schmalbandige Filter mit einer Breite von 2 bis 5nm werden hauptsächlich bei anspruchsvollen Laseranwendungen eingesetzt. Filter mit einer Bandbreite von 10 bis 80nm können wiederum für unterschiedliche Anwendungen in der Bildverarbeitung genutzt werden.
Beleuchtungsgeometrie
Die Beleuchtungsgeometrie beschreibt die Form der Beleuchtung, z.B. Flächenbeleuchtung, Ringbeleuchtung, Spotbeleuchtung.
Beleuchtungsstärke
Die Beleuchtungsstärke beschreibt den Lichtstrom (Lumen pro Quadratmeter), der von einer Beleuchtung auf eine Fläche auftrifft. Die Beleuchtungsstärke entspricht einem Lux, wenn ein Quadratmeter Fläche mit einem Lichtstrom von einem Lumen ausgeleuchtet wird. Man kann demzufolge 1 Lumen / Quadratmeter in 1 Lux umrechnen. Doch Achtung: Beim Messen der Beleuchtungsstärke, wird die V-Lambda-Kurve als Wichtung angenommen. Somit hat grünes Licht einen höheren Lux-Wert als blaues oder rotes bei gleicher Lichtenergie. Es handelt sich bei der Beleuchtungsstärke demnach um eine visuelle, photometrische Messgröße.
Beleuchtungswinkel
Winkel in dem die Beleuchtung zur Objektebene und zur Kamera angeordnet ist. Je nach Anordnung unterscheidet man zwischen Hellfeld, partiellem Hellfeld und Dunkelfeldbeleuchtung.
Bestrahlungsstärke
Sie beschreibt die gesamte elektromagnetische Energie oder optische Strahlungsenergie, die auf die beleuchtete Fläche trifft. Die Angabe erfolgt in Watt pro Quadratmeter. Bei dieser Betrachtungsweise wird die Empfindlichkeit des Auges komplett außer Acht gelassen.
Blockungsbereich
Der Blockungsbereich beschreibt den Wellenlängenbereich, der vom Filter gesperrt wird.
Brewster-Winkel
Der Brewster-Winkel, auch Polarisationswinkel genannt, beschreibt den Winkel, bei welchem von nicht polarisiertem Licht nur noch die senkrecht zur Einfallsebene polarisierten Lichtanteile reflektiert werden. Das unpolarisierte Licht wird also, sofern es in einem entsprechenden Winkel auf die Oberfläche auftrifft, als linear polarisiertes Licht von der Oberfläche reflektiert.
Cloudy-Day-Beleuchtung
Siehe Dombeleuchtung
Durchlichtbeleuchtung
Beleuchtung, die hinter der Objektebene und gegenüber der Kamera platziert wird.
Dombeleuchtung
Die Dombeleuchtung, auch schattenfreie Beleuchtung oder Cloudy-Day-Beleuchtung, ist eine besondere Form der Auflichtbeleuchtung. Durch einen domförmigen Reflektor wird diffuses Licht aus allen Richtungen auf das Prüfobjekt gebracht. Dadurch wird eine vollkommen schattenfreie Ausleuchtung erzeugt.
Dunkelfeldbeleuchtung
Von einer Dunkelfeldbeleuchtung spricht man, wenn die Beleuchtung so angeordnet wird, dass das von der Prüfobjektoberfläche zurückgeworfene Licht von der Kamera weg reflektiert wird. Aus diesem Grund scheint das Objekt im Bild dunkel. Trifft das Licht auf eine Unebenheit, werden die Lichtstrahlen abgelenkt. Dadurch erscheinen Defekte, Konturen und Kanten hell im Bild. Eine Dunkelfeldbeleuchtung kann sowohl im Auflicht als auch im Durchlicht angeordnet werden.
Fluoreszenz
Die Fluoreszenz ist eine Form der Lumineszenz. Bei der Fluoreszenz emittiert ein Material Licht während der Anregung. Das Material beginnt also unter Bestrahlung in einer bestimmten Wellenlänge zu leuchten. Dieses Leuchten klingt jedoch direkt nach der Bestrahlung wieder ab.
Halbwertsbreite (FWHM)
Die Halbwertsbreite beschreibt den Bereich, in dem 50% der maximalen Transmission erreicht wird.
Hellfeld
Eine Hellfeld-Beleuchtung ist eine Form der Auflichtbeleuchtung. Wird die Beleuchtung so ausgerichtet, dass das Licht direkt in die Kamera zurückreflektiert wird, spricht man von einer Hellfeldanordnung.
Jitter
Als Jitter wird eine zeitliche Schwankung oder auch ein sogenanntes „Taktzittern“ in digitalen Signalen bzw. bei deren Übertragung bezeichnet. Durch das Jittern kommt eine Ungenauigkeit in der Übertragung des Signals zustande.
Koaxial eingespiegelte Beleuchtung
Bei koaxial eingespiegelten Beleuchtung wird eine diffuse, homogene Beleuchtung über einen halbdurchlässigen Spiegel direkt in den Strahlengang der Optik eingebracht. Dadurch wird das Objekt sehr homogen und schattenfrei ausgeleuchtet. Das senkrecht auftreffende Licht wird von der ebenen Fläche direkt in die Kamera zurückreflektiert.
Lambert-Strahler
Der Lambert-Strahler ist ein Strahler, bei dem die Strahldichte über das gesamte Leuchtfeld nach allen Richtungen konstant ist.
Lumineszenz
Lumineszenz ist die optische Strahlung, die beim Übergang von einem angeregten Zustand zum Grundzustand entsteht. Man unterscheidet zwischen zwei Formen der Lumineszenz: Phosphoreszenz und Fluoreszenz.
Optische Dichte
Die optische Dichte gibt an, wie stark die Blockung eines Filters ist. Filter mit einer hohen optischen Dichte haben eine niedrigere Transmission, als solche mit einer niedrigen optischen Dichte.
Planckscher Strahler
Ein Schwarzer Körper (auch: Schwarzer Strahler, Planckscher Strahler, idealer schwarzer Körper) ist eine idealisierte thermische Strahlungsquelle. Die Idealisierung besteht darin, dass solch ein Körper alle auftreffende elektromagnetische Strahlung jeglicher Wellenlänge vollständig absorbiert. Gleichzeitig sendet er Wärmestrahlung aus, deren Intensität und spektrale Verteilung unabhängig von der Beschaffenheit des Körpers und seiner Oberfläche sind und nur von seiner Temperatur abhängen. Seine Wärmestrahlung ist bei gleich großer Fläche in jedem Wellenlängenbereich stärker als die eines jeden realen Körpers gleicher Temperatur. Solche Körper dienen als Grundlage für theoretische Betrachtungen sowie als Referenz für praktische Untersuchungen elektromagnetischer Strahlung. (Quelle: www.wikipedia.de, 2023)
Phosphoreszenz
Die Phosphoreszenz beschreibt einen ähnlichen Effekt wie die Fluoreszenz, jedoch leuchtet das Material bei dieser Form nach Ende der Bestrahlung nach. Das Nachleuchten kann bis zu mehrere Stunden andauern, aber auch nach Sekundenbruchteilen abklingen. Die Dauer ist abhängig vom phosphoreszierenden Stoff und der Bestrahlungsstärke.
Polarisation
Die Polarisation beschreibt den Vorgang, bei dem das Licht auf eine einzige Schwingungsrichtung begrenzt wird.
Polarisationsfilter
Ein Polfilter vor der Beleuchtung transmittiert nur eine Schwingungsrichtung des Lichts. Alle Strahlen mit anderen Schwingungsrichtungen werden nicht hindurchgelassen.
Reflexionsgesetz
Einfallswinkel des Lichtstrahls = Ausfallswinkel des Lichtstrahls
Schattenfreie Beleuchtung
Siehe Dombeleuchtung
Strahldichte
Die Strahldichte gibt an, welche orts- und richtungsabhängige Strahlungsleistung von einem Punkt einer Lichtquelle ausgesandt wird.
Telezentrie
Durch die Verwendung eines optischen Systems vor einer divergenten Strahlenquelle wird ein kollimierter Strahlenverlauf erzeugt. Die Strahlen sind somit vollkommen parallel zueinander.
V-Lambda-Kurve
Lichtempfindlichkeitskurve des menschlichen Auges
Zentralwellenlänge (ZWL/ CWL)
Die Zentralwellenlänge gibt den Mittelpunkt der beiden Wellenlängen an, bei denen 50% der maximalen Transmission erreicht wird.