Weltrekordkamera Ultra-Highspeed-Kamera fängt auch blitzschnelle Abläufe ein

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Die neue Ultra-Highspeed-Kamera Phantom T4040 von High Speed Vision eröffne mit ihrer einzigartigen Leistung völlig neue Möglichkeiten der Analyse von blitzschnellen sporadischen Ereignissen.

Der für den Kamerahersteller Vision Research entwickelte rückseitig beleuchtete 12-bit-Cmos-Bildsensor (BSI, Back Side Illuminated) steigert entscheidend die Effizienz des einzelnen Bildpixels, sagt High Speed Vision (HS Vision). Das liefere eine sehr hohe Bildqualität und erhöhe den Datendurchsatz (bis zu 40 GP/s). Bei einer maximalen Bildauflösung von 2.560 × 1.664 Pixel werden so 9.350 Bilder pro Sekunde erreicht, die der Hersteller betont. Bei reduzierter Bildauflösung seien bis zu 444.000 fps möglich. Die sehr hohe Quanteneffizienz des einzelnen Pixels von über 90 Prozent stelle dabei sicher, dass der Sensor auch bei schlechten Lichtverhältnissen Bilder in sehr hoher Qualität liefere.

Damit könne eine aufwendige Beleuchtung entfallen, was nicht zuletzt den Einsatz bei normalem Tageslicht erlaube. Die BSI-Technologie erreicht eine Lichtempfindlichkeit ISO für Mono von 12.500 bis 64.000 und Color von 3.200 bis 16.000. Eine weitere Steigerung ermöglicht der sogenannte Binned Mode. Standardmäßig bietet die Kamera Belichtungszeiten von minimal einer Mikrosekunde. In der Fast-Option sind es sogar nur 250 Nanosekunden.

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UHS-Video erlaubt vielseitige Präzisionsanalysen

Was im Fertigungsprozess exakt eingestellt ist, muss nicht – auch nicht sporadisch – mit dem Ist-Zustand übereinstimmen, führt HS Vision weiter aus. Abweichungen im Millisekundenbereich bei der Steuerung von Anlagen mit sehr hohen Taktraten könnten weitreichende Auswirkungen in der Fertigung haben. Immer mehr Unternehmen nutzen deshalb die Analysetechnik mittels Highspeed-Video in der Entwicklung und in der laufenden Produktion. Damit komme man zur schnellen und vor allem eindeutigen Ursachenforschung. Speziell im Umfeld von sporadischen Ereignissen liefere UHS-Video die Basis für die nachhaltige Optimierung von Produkten, Anlagen und Prozessen, heißt es deshalb. Die Videoanalyse sei die Basis, um feinste Nachjustierungen in der Anlagensteuerung zu erreichen. Was der modernen Steuerungs- und Messtechnik und dem menschlichen Auge verborgen bleibt, entschlüsselt also die UHS-Videoanalyse. Das „Worst Case“-Szenario in der automatisierten Fertigung von kostenintensiven sporadisch auftretenden Ausschüssen und Anlagenstopps könne so verhindert werden.

Die hohe 4,2-MP-Bildauflösung erschließe viele neue Anwendungsfelder in allen Branchen, bei denen die untersuchten Motive einen hohen Detailgrad erforderten: zum Beispiel bei Objekten, die sich sehr schnell über ein größere Aufnahmefeld bewegen. Die höhere digitale Bildkorrelation (präzise Wiedergabe der Form, Größe und Position der Partikel) profitiert laut HS Vision dabei von der gesteigerten Auflösung.

Extreme Zeitdehnung mit detaillierten Objektdaten

Der Anwender könne so extreme Zeitdehnung in Kombination mit detaillierten Objektdaten über ein großes Aufnahmefeld für viele unterschiedliche objektive Analysen sammeln. Bei kleinen Aufnahmefeldern von wenigen Quadratzentimetern ermöglicht das eine sehr genaue Erfassung kleinster Partikel mit Bewegungsdifferenzen im Bereich von 0,001 Millimetern. Sporadische Ereignisse könnten im Bereich von Millisekunden sehr genau und vollständig erfasst werden. In Kombination mit zeitsynchronen Messdaten können daraus präzise Aussagen zu den Ereignissen extrahiert werden, wie die Experten erklären. Beispielsweise wird die Visualisierungstechnik von Strömungen - einschließlich der Particle Image Velocimetry - aufgrund der präzisen Wiedergabe der Form, Größe und Position der Partikel gravierend verbessert. Die Bandbreite der Anwendungen reicht von detaillierten biomechanischen Untersuchungen der Flügelbewegung von Insekten bis hin zur Hightech-Welt der Mikrochipentwicklung und -Fertigung. Um das Leistungsspektrum zu erhöhen, gibt es auch noch ausgeklügeltes Zubehör für die Phantom T4040, das auf der nächsten Seite vorgestellt wird.

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