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Darf es etwas länger sein? Langzeitbelichtung mit CMOS-Sensoren

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 schwa-chen Lichtverhältnissen, indem der Sensor entsprechend länger belichtet wird.

Verwendung der Langzeitbelichtung

Trigger-Timeout im uEye Cockpit erhöhen
Trigger-Timeout im uEye Cockpit erhöhen
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“.
Rolling-Shutter-Modus im uEye Cockpit aktivieren
Rolling-Shutter-Modus im uEye Cockpit aktivieren

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.

Langzeitbelichtung im uEye Cockpit einstellen
Langzeitbelichtung im uEye Cockpit einstellen

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.

Fazit

Mit der Langzeitbelichtung können Anwendungen realisiert werden, die nur mit wenig Licht auskommen müssen. CMOS-Sensoren, die eine Langzeitbelichtungsfunktion besitzen, bieten sich als kostengünstige Alternative zu CCD-Sensoren an und decken ein breites Einsatzspektrum ab.

Weitere Informationen zur Einstellung und Programmierung der Langzeitbelichtung finden Sie im uEye Handbuch unter http://de.ids-imaging.com/manuals-ueye.html.

Welche Kameramodelle die Langzeitbelichtung unterstützen, erfahren Sie im Kamerafinder.

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