조명 설계
같은 카메라라도 빛을 어느 각도와 파장으로 보내느냐에 따라 결함이 드러나기도, 사라지기도 합니다. 동축·돔·암시야·백라이트 같은 조명 방식의 선택과 반사·파장·밝기 변화를 다루는 글을 모았습니다.
처음 읽을 글
- 머신비전 조명 6가지 방식과 선택 기준 — 조명 방식별 원리와 고르는 순서
- 반사 심한 금속 표면의 스크래치, 조명부터 다시 고르는 법 — 표면 종류별 조명 선택 지도
- 돔 조명을 썼는데 왜 중앙에 검은 점이 남는가 — 관찰 홀 암점과 보조광
- 조명이 5 % 어두워지면 정상 화소 몇 개가 불량이 될까 — 밝기 변화가 판정에 주는 영향
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플랫필드 보정 게인은 조명 불균일과 함께 잡음도 키운다
플랫필드 보정은 모서리의 평균 밝기만 되돌립니다. 빛이 60 %인 모서리의 게인 1.67배는 잡음을 1.29배로 키워 같은 판정선을 잡음이 넘을 확률을 30배로 만들고, 조명 균일도 ±10 %를 지키면 그 배수가 2.3배로 줄어듭니다.
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라인스캔 영상의 양 끝은 왜 어두운가
라인스캔 영상의 양 끝은 렌즈의 코사인 4승 감쇠로 가운데의 0.77입니다. 게인 1.3배는 밝기만 맞추고 SNR은 0.88에 남기니 조명을 양 끝 1.3배로 짜고, 높이 ±2 mm에서 입사각 30°의 조도 저하 34 %는 15°로 낮추면…
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850 nm 밴드패스 필터는 공장 조명을 지우고 햇빛은 남긴다
850 nm 밴드패스 필터는 공장 LED 빛을 지우지만 햇빛은 남깁니다. 남은 흔들림은 노출을 줄인 만큼이 아니라 과구동 배수만큼 줄어서, 40 계조가 필터로 2 계조, 10배 과구동으로 0.2 계조까지 내려갑니다.
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투명한 컨포멀 코팅의 누락은 UV 형광으로 드러난다
투명한 코팅막은 맨 솔더마스크와 같은 4 %를 반사해 백색광에서 보이지 않습니다. 365 nm로 비춰 형광만 남겨도 롱패스 OD 4와 클린업 필터가 없으면 땜납이 코팅만큼 빛나고, αd 0.5인 막에서 형광 비 0.7은 정상 두께의…
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모노 카메라도 조명 파장을 고르면 PCB의 색 차이를 잡는다
모노 카메라에 625 nm 조명을 쓰면 녹색 마스크 위 80 μm 구리 노출이 4.9 px로 찍히지만, 같은 센서의 컬러판 적색 채널에서는 2.45칸에 그칩니다. 결함마다 밴드를 따로 맡기고 대비 0.3을 기준으로 세 장을 맞춥니다.
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움직이는 부품은 빛이 켜진 시간으로 멈춰 찍는다
1,000 mm/s로 움직이는 핀을 24.5 μm/px로 찍을 때 블러를 0.5 px 아래로 두려면 빛은 12.25 μs 안에 꺼져야 합니다. 10 μs 펄스에 4배 오버드라이브를 걸면 빛 에너지는 0.4배, 조리개 한 단으로 0.82배까지 되찾습니다.
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두꺼운 부품의 실루엣 치수 오차는 백라이트 각도에서 나온다
두께 3 mm 금속 부품을 확산 백라이트로 재면 가장자리가 7.6 px로 번지고, 발산각 0.29° 평행광으로 바꾸면 1.5 px로 줄어듭니다. 대신 백라이트가 1.15°를 넘게 기울면 화면 전체가 어두워지기 시작합니다.
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사출품 각인 문자의 OCR 판독률은 조명 각도 하나로 갈린다
높이 50 μm, 획 간격 300 μm 성형 문자는 앙각 18.4°에서 53.7° 사이에서만 그림자로 읽힙니다. 20°를 고르면 문자가 13.4 μm까지 닳아도 읽히지만, 지름 120 mm 링에서는 문자를 시야 중심 ±5.5 mm 안에 둬야…
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돔 조명 한가운데 남는 검은 점은 카메라 구멍이다
곡률 반경 6 mm 도금 캡을 내경 180 mm 돔으로 찍으면 카메라 구멍이 비친 지름 0.53 mm 암점이 81 px를 덮습니다. 구멍을 11.8 mm까지 줄여도 0.39 mm가 남고, 45° 바깥 고리 때문에 검사할…
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연마 금속면의 미세 스크래치는 동축 조명만으로 끝나지 않는다
연마 금속에 평행광 동축을 켜면 75 mm 렌즈 시야의 31.8 %만 밝고, 부품이 1° 기울면 밝은 원이 7.2 mm 밀립니다. 확산판을 넣으면 허용각이 가운데 5.93°, 모서리 3.81°로 갈려 같은 스크래치도 자리마다 판정이 달라집니다.
