Niente funziona senza di esso: il chip di immagine, noto anche come sensore di immagine, è l’elemento centrale di ogni fotocamera, sia essa uno smartphone, un sistema di assistenza per veicoli o una Smart Camera industriale. Converte la luce in segnali elettrici, rendendo possibile l’elaborazione digitale delle immagini.
Il chip di immagine è un componente elettronico semiconduttore che reagisce alla luce. Quando i fotoni, cioè le particelle di luce, colpiscono il sensore, vengono convertiti in cariche elettriche dall’effetto fotoelettrico. Queste piccole differenze di tensione vengono poi lette, digitalizzate e combinate per formare un’immagine.
I sensori monocromatici sono utilizzati prevalentemente nelle applicazioni industriali. Registrano solo le informazioni sulla luminosità e quindi offrono il massimo contrasto e la massima precisione, ma allo stesso tempo un volume di dati ridotto. Ciò consente valutazioni più rapide e una comunicazione di processo più efficiente.
I sensori CMOS (complementary metal-oxide semiconductor) sono i più utilizzati oggi. Questi sensori offrono numerosi vantaggi rispetto alle vecchie tecnologie CCD: minore consumo energetico, maggiore velocità di lettura e forme più compatte, ideali per l’uso industriale in Smart Camera e sensori di visione.
La dimensione del sensore è un fattore decisivo per la qualità dell’immagine, la sensibilità alla luce e la forma della fotocamera.
Più grande è il sensore, maggiore è la superficie disponibile per catturare la luce, il che generalmente porta a una qualità dell’immagine superiore. Tuttavia, i sensori più grandi richiedono più spazio e sono spesso più costosi da produrre.
Nell’elaborazione di immagini a livello industriale vengono quindi utilizzati sensori di diverse dimensioni, a seconda della risoluzione e dello spazio richiesto. C’è una tendenza verso sensori sempre più piccoli, in quanto le moderne tecnologie di produzione stanno compensando sempre più gli svantaggi della miniaturizzazione, come la minore sensibilità alla luce.
La dimensione del pixel gioca un ruolo centrale in questo caso:
Nelle applicazioni industriali, dove spesso sono richiesti brevi tempi di illuminazione per processi veloci, è necessario trovare un attento equilibrio tra il numero di pixel e la dimensione del pixel. Solo il giusto rapporto garantisce sufficiente luminosità, precisione e nitidezza dell’immagine.
Nell’elaborazione di immagini a livello industriale, i chip di immagini a colori sono necessari solo in casi speciali, ovvero quando le differenze di colore servono come caratteristica di ispezione rilevante.
Alcuni esempi sono
I chip per immagini a colori di solito utilizzano un cosiddetto filtro di Bayer, che assegna a ogni pixel uno dei colori primari rosso, verde o blu. L’immagine a colori viene compilata matematicamente a partire da questi dati.
Lo svantaggio:
Per questo motivo i sensori monocromatici sono lo standard del settore: offrono una sensibilità più elevata, un rumore minore e consentono un rilevamento più preciso dei bordi e dei contorni. I sensori a colori vengono utilizzati solo quando le sottili differenze di colore sono fondamentali per l’ispezione di qualità.
Il chip di immagine della Smart Camera B60 di wenglor è chiaramente riconoscibile in una vista esplosa. Si trova direttamente dietro l’ottica e, insieme al processore, all’illuminazione e alla custodia, costituisce il cuore del sistema. È qui che le informazioni ottiche vengono digitalizzate in tempo reale e valutate immediatamente: un vantaggio decisivo per soluzioni di elaborazione delle immagini veloci, compatte e intelligenti.
Il chip di immagine è il collegamento cruciale tra l’ottica e l’elaborazione di immagini digitali.
Determina la sensibilità, la precisione e la velocità di funzionamento di una fotocamera.
Grazie ai chip d’immagine CMOS all’avanguardia, le Smart Camera e i sensori di visione di wenglor offrono soluzioni potenti, compatte e a prova di futuro per ogni sfida industriale, dai processi ad alta velocità alle ispezioni di precisione della qualità.
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