Langzeitbelichtung

Bei einer Belichtungszeit von mehreren Sekunden wird von einer Langzeitbelichtung gesprochen. Einige uEye Modelle mit CMOS-Sensor erlauben eine Langzeitbelichtung von beispielsweise bis zu 10 Sekunden. Damit bieten sich diese Sensoren als interessante und kostengünstige Alternative zu CCD-Sensoren an.

Hintergrund

Wenn Sie eine Aufnahme bei schlechten Lichtverhältnissen machen, müssen Sie in der Regel mit einer hohen Verstärkung arbeiten, um noch Details erkennen zu können. Eine hohe Verstärkung bewirkt aber auch ein stärkeres Bildrauschen und damit verbunden einen Qualitätsverlust.

Hier setzt die Langzeitbelichtung an: diese erlaubt Aufnahmen auch bei schwachen Lichtverhältnissen, indem der Sensor entsprechend länger belichtet wird.

Aufnahme mit Langzeitbelichtung bei 1 Lux mit 10 Sekunden und 2-facher Verstärkung
Aufnahme mit Langzeitbelichtung bei 1 Lux mit 10 Sekunden und 2-facher Verstärkung

Verwendung der Langzeitbelichtung

Wenn Sie die Langzeitbelichtung einsetzen, sollte die Kamera nicht im freilaufenden Modus betrieben werden, da es ansonsten beispielsweise bis zu 10 Sekunden (= eingestellte Belichtungszeit) dauert, bis die Kamera ein aktualisiertes Bild liefert. Verwenden Sie stattdessen den Triggermodus in Verbindung mit Einzelaufnahmen.

Sie können im uEye Cockpit einen Software-Trigger über die entsprechende Schaltfläche in der Symbolleiste auslösen:

Bedenken Sie auch, dass die Timeout-Zeit für den Triggermodus bei einer langen Belichtungszeit angepasst werden muss, um falsche Timeout-Meldungen zu vermeiden. Öffnen Sie im uEye Cockpit den Dialog „Eigenschaften“. Die Timeout-Zeit setzen Sie im Reiter „Trigger“.

Für die Langzeitbelichtung empfehlen wir die Verwendung des Rolling-Shutter-Modus, sofern dieser von der Kamera unterstützt wird. Aktivieren Sie daher im uEye Cockpit im Reiter „Shutter“ den Rolling-Shutter-Modus.

Danach setzen Sie im Reiter „Kamera“ den Pixeltakt auf den minimalen Wert (1) und aktivieren im zweiten Schritt die Option „Langzeit“ (2). Die größtmöglich einstellbare Belichtungszeit erhöht sich nun auf den maximalen Wert für die Langzeitbelichtung (3), in diesem Beispiel 10 Sekunden. (Sie können auf diese Weise auch für Kameras, die keine Langzeitbelichtung unterstützen, die maximale Belichtungszeit einstellen, indem Sie den Pixeltakt und die Bildrate auf den minimalen Wert setzen.)

Anwendungsgebiete

Die Langzeitbelichtung bietet sich für alle Anwendungen an, bei denen eine Aufnahme mit wenig Licht erfolgen muss. Durch die stark verlängerte Belichtungszeit ist es nicht notwendig, die Verstärkung zu erhöhen. Dadurch kann auch ein zu starkes Bildrauschen vermieden werden.

Dies ist beispielsweise in der Mikroskopie von Interesse, wenn bei schwacher Beleuchtung ein Bild ausgelesen werden muss, da ansonsten die lichtempfindliche Probe zerstört wird oder auch im Bereich der Fluoreszenzanalyse.

Ein Einsatz der Langezeitbelichtung bietet sich daher vor allem in den Bereichen der Medizintechnik, der Qualitätssicherung, im Maschinenbau oder in der Astronomie an.