Iluminación y formación de imágenes

La iluminación es importante durante el procesamiento de imágenes, ya que una iluminación deficiente hace más difícil de interpretar a dicho objeto en una escena.

Existe claramente que la iluminación percibida no es una simple función de la intensidad. La figura (arriba) muestra un patrón de iluminación fuertemente escalonada, sobre todo cerca de los bordes entre las franjas y la figura (abajo) muestra la distribución real de intensidad, pero el patrón de iluminación que se percibe es una franja más obscura en la región D y otra más brillante en la región B.

Intensidad de iluminación (escalonada) y Intensidad de Iluminación (obscuro y claro).

Existen varios dispositivos básicos de iluminación, los cuales se agrupan en las siguientes categorías.

1.- Dispositivos de superficie difusa. (Ejemplo: los típicos tubos fluorescentes y las mesas de luz)

2.- Proyectores de condensador. Un proyector de condensador transforma una fuente de luz en expansión en una fuente de luz en condensación. Esto es de utilidad en la óptica de formación de imágenes.

3.- Proyectores puntuales o difusos. Se utilizan para iluminar áreas superficiales.

4.- Colimadores. Se emplean para proporcionar un haz de luz paralelo sobre el sujeto.

5.- Formadores de imágenes. Los formadores de imágenes, tales como proyectores de diapositivas y ampliadoras ópticas, forman una imagen del » blanco » en el plano del objeto.

También se han desarrollado varias técnicas de iluminación para poder usar estos dispositivos de iluminación. Estas tienen la finalidad de dirigir un recorrido de luz desde el dispositivo de iluminación a la cámara, de modo que se visualice el sujeto de una manera adecuada para la cámara.

TÉCNICAS DE ILUMINACIÓN

TÉCNICA	FUNCIÓN / USO
A) FUENTE DE LUZ FRONTAL
1.- Iluminación Frontal	Área iluminada  de modo que   la superficie defina la característica de imagen.
2.- Iluminación espectacular (campo oscuro)	Utilizada para el reconocimiento de defectos superficiales (fondo oscuro).
3.- Iluminación espectacular (campo de luz)	Utilizada  para  el   reconocimiento de defectos superficiales; cámara en línea  con  los  rayos reflejados  (luz de fondo).
4.- Dispositivo formador de imágenes frontal	Aplicaciones de luz estructurada; la luz de las imágenes se superpone sobre la superficie del  objeto: haz de luz desplazado como función del espesor.
B) FUENTE DE LUZ POSTERIOR
1.- Iluminación posterior (campo iluminado)	Utiliza un difusor superficial para las características desiluetas; se emplea en la inspección de piezas y en medidas básicas.
2.- Iluminación posterior (condensador)	Produce imágenes de alto contraste; de utilidad para aplicaciones de gran amplicación.
3.- Iluminación posterior (colimador)	Produce una fuente de rayos luminosos paralelos tal que las características del objeto no estén en el mismo plano.
4.- Iluminación desplazada posterior	De utilidad para obtener imágenes destacadas cuando la característica  está en un medio transparente.
C) OTROS DISPOSITIVOS DIVERSOS
1.- Divisor de haz	Transmite luz a lo largo del mismo eje óptico que el sensor; la ventaja es que puede iluminar objetos de difícil visión.
2.- Espejo dividido	Similar al divisor de haz, pero más eficaz con exigencias de intensidades más bajas.
3.- Redirectores no selectivos	La fuente de luz se redirecciona para proporcionar una iluminación adecuada.
4.- Retrorreflector	Un dispositivo que dirige los rayos incidentes hacia el sensor; puede variarse el ángulo de incidencia, lo que proporciona un alto contraste para un objeto entre la fuente y el reflector.
5.- Doble densidad	Una técnica utilizada para aumentar la intensidad de iluminación en el sensor; se emplea con medios transparentes y retrorreflector.

La iluminación frontal significa simplemente que la fuente de luz esta en el mismo lado de la escena que la cámara, por lo tanto la luz reflejada se utiliza para crear la imagen visionada por la cámara; mientras que la iluminación posterior la fuente de luz está dirigida a la cámara y situada detrás de los objetos de interés.

La iluminación posterior es adecuada para aplicaciones en la que una silueta del objeto es suficiente para su reconocimiento o en donde exista la necesidad de obtener medidas importantes.