Qu'est-ce qu'un grand champ de vision (FoV) ?
La notion de « grande zone » ne fait l’objet d’aucune définition exacte ; pour TPL Vision, un champ de vision (FoV) de grande taille correspondrait à une largeur > 500 mm et à une distance de travail (WD) > 500 mm. Toutefois, cette définition peut varier selon les interlocuteurs, et les principes d’éclairage exposés dans cette étude d’application peuvent également s’appliquer à des champs de vision de toutes dimensions.
Quels sont les défis liés à l'éclairage de grands champs de vision ?
- Toutes les applications de vision comportent deux composants clés :
1. Luminosité
2. Homogénéité
Plus le champ de vision est large, plus il devient difficile de réaliser ces deux éléments. Il est bien connu que l’intensité ou la luminosité de la lumière est fortement corrélée à la distance de travail ; cette relation est appelée « loi du carré inverse de la lumière », ce qui signifie que l’intensité lumineuse est inversement proportionnelle au carré de la distance.
Ainsi, à mesure que vous augmentez le champ de vision et la distance de travail, vous avez besoin d’un éclairage plus intense pour visualiser ce champ et garantir la stabilité de vos résultats de vision.
- La LUMINOSITÉ est essentielle pour toutes les applications de vision. Vous devez disposer d’un éclairage de haute intensité afin de réduire l’impact de la lumière ambiante et le flou de mouvement, tout en augmentant la profondeur de champ. Cette dernière est particulièrement critique sur les grands champs de vision. Plus le champ de vision est grand, plus la différence de taille entre le centre et la caméra et entre le bord et la caméra est importante.
- L’HOMOGÉNÉITÉ consiste avant tout à assurer la stabilité de l’image, afin de garantir le bon fonctionnement du logiciel de vision industrielle de votre caméra. Plus les pièces inspectées semblent homogènes ou uniformes dans votre champ de vision, plus votre système de vision sera stable. Ainsi, si le système de vision permet de guider un robot afin de ramasser des biscuits, ce sera bien plus compliqué si un biscuit est bien éclairé et l’autre non.
Dans le cas d’un large champ de vision, le défi réside dans le phénomène de parallaxe ainsi que dans la manière dont l’éclairage se répartit sur les différentes surfaces. Souvent, lorsqu’une vaste zone est éclairée, l’intensité lumineuse se révèle plus élevée au centre du champ de vision ; cela s’explique par le fait que la lumière réfléchie par la surface est plus intense le long de l’axe central de la caméra que dans les autres zones du champ. Le résultat peut ressembler aux images présentées sur la droite, où la longueur des flèches rouges représente l’intensité relative de la lumière atteignant la caméra.
Barre lumineuse HPS | Éclairage puissant pour vastes champs de vision
La HPS Bar de TPL Vision est conçue pour fournir un éclairage d’une intensité extrêmement élevée et d’une grande uniformité, destiné aux applications exigeantes de vision industrielle nécessitant de larges champs de vision. À une distance de travail de 200 mm, elle peut atteindre jusqu’à 2,5 millions de lux, offrant ainsi une luminosité exceptionnelle tout en assurant une parfaite homogénéité sur l’ensemble de la zone d’inspection.
Grâce aux Angle Changers, le profil du faisceau peut être contrôlé avec précision afin d’optimiser la répartition de l’éclairage. Cela permet d’ajuster l’intensité sur l’ensemble du champ de vision, réduisant ainsi l’effet typique de « point chaud » au centre de l’image. En optant pour une configuration à angle plus large, les utilisateurs peuvent volontairement atténuer l’intensité centrale tout en préservant la luminosité globale, pour un résultat visuel plus uniforme et équilibré. TPL Vision propose des Angle Changers en formats 125 mm et 250 mm, disponibles en variantes large, moyenne, étroite, linéaire et polarisante, afin d’assurer leur compatibilité avec un large éventail de configurations d’éclairage.
Avec un temps de montée <800 ns, la HPS Bar est également parfaitement adaptée aux applications strobes à haute vitesse, permettant une synchronisation précise dans les environnements d’inspection à mouvement rapide. De plus, sa fonctionnalité « Curve Effect » renforce encore l’uniformité sur toute la longueur de l’éclairage, garantissant une illumination constante, même dans les configurations de grande envergure.
Suivez le lien ci-dessous pour demander un exemplaire de notre note technique gratuite sur l’effet Curve.
EBAR | Uniformité d'éclairage élevée
Pour éclairer de vastes champs de vision, vous avez besoin d’un éclairage spécifiquement conçu pour vous aider à trouver le meilleur équilibre entre luminosité et homogénéité. L‘EBAR de TPL Vision a été développée pour offrir une homogénéité d’éclairage exceptionnelle ; associée aux Angle Changers, elle vous permet d’éclairer des champs de vision de toutes dimensions.
- Afin d’offrir une luminosité optimale, l’EBAR intègre la fonctionnalité OverDrive ; cela signifie qu’en mode strobe, l’éclairage peut atteindre jusqu’à 87 000 lux à une distance de travail de 500 mm. Si l’utilisation du mode strobe s’avère impossible — notamment pour des raisons de sécurité ou de confort de l’opérateur — l’EBAR maintient une luminosité extrêmement élevée en fonctionnement continu. TPL Vision a établi que le niveau de luminosité de l’EBAR en mode continu est parfaitement adapté à 90 % des applications de vision industrielle.
- Pour obtenir une homogénéité optimale, la méthode traditionnelle consistant à utiliser une source lumineuse deux fois plus grande que le champ de vision est désormais obsolète. Les concepteurs de machines et les intégrateurs disposent souvent de beaucoup moins d’espace pour les systèmes de vision ; l’utilisation de sources d’éclairage de très grande taille n’est donc pas toujours réalisable ni économique. En associant l’EBAR aux Angle Changers, il est possible de créer l’effet « Curve ». Il s’agit d’un système breveté par TPL Vision qui permet à l’utilisateur d’améliorer l’homogénéité de la surface afin d’atteindre le meilleur équilibre entre luminosité et homogénéité. L’effet « Curve » est généré en augmentant l’angle et en appliquant une certaine diffusion à l’éclairage au centre du champ de vision. Voir l’exemple :
