Yaklaşık 780 nm ile 1 mm dalga boyları aralığındaki elektromanyetik dalgalar, kızılötesi (IR) radyasyon olarak adlandırılır. Endüstriyel uygulamalarda ise çoğunlukla, 780 ila 3000 nm spektral aralığına denk gelen yakın kızılötesi (NIR) bant kullanılır.
780 nm ve 1000 nm aralığında yapılacak incelemeler için, bu bantta hassasiyeti yüksek kamera sensörleri kullanılabilir. Bu sensörler ile beraber NIR band-pass ya da high-pass filtreler kullanılarak görünür banttaki ışık ayrıştırılabilir ve sadece NIR banttaki radyasyon görüntülenebilir.
NIR bantta yapılan görüntüleme işlemlerinde kamera ile beraber tercihen 870 nm veya 950 nm dalga boylarında aydınlatma sağlayan LED'ler de kullanılmaktadır.
Neden IR Bantta Görüntüleme Yapılır?
Dalga boyu arttıkça elektromanyetik dalgalar daha az salınım yapma eğiliminde olur ve malzeme ile daha az etkileşime girer. Bu sayede, uzun dalga boyuna sahip ışık, malzemeye daha derin nüfuz edebilir ve kısa dalga boyuna sahip ışığa göre daha az yüzey yansıması üretir. IR dalga boyunda bazı durumlarda nesnenin arkasını görmek dahi mümkündür. Bu özelliği IR görüntülemeyi belirli durumlarda avantajlı kılar ve görünür bantta yapılan inceleme ile elde edilemeyecek sonuçların alınmasını mümkün kılar.
Ayrıca, IR ışık insan gözü tarafından görülemediği için, normal aydınlatmanın rahatsız edici olabileceği uygulamalarda IR aydınlatma da tercih edilebilir.
IR Görüntüleme Kullanılan Tipik Uygulamalar
Renkli boya kullanılarak yapılan baskılar (siyah renk dışında) genellikle IR bantta görünmezler (İnkjet yazıcılar ile basılan siyah yazılar da IR bantta görünmezler). Bu sayede, üzerine renkli baskı yapılmış transparan ambalajların içerisindeki objelerin görüntülenmesi ya da baskının altındaki yazı, çizik vb. özelliklerin daha net görüntülenmesi mümkün olmaktadır.
Soldan sağa: (1) Görünür bantta renkli görüntü, (2) Görünür bantta monokrom görüntü, (3) NIR bantta monokrom görüntü
Soldan sağa: (1) Görünür bantta renkli görüntü, (2) NIR bantta renkli görüntü
Banknotlar ve kredi kartlarındaki yazıların okunması amaçlı OCR (Optical Character Recognition) uygulamalarında NIR bant yaygın olarak kullanılmaktadır.
Soldan sağa: (1) Görünür bantta renkli görüntü, (2) Görünür bantta monokrom görüntü, (3) NIR bantta monokrom görüntü
IR ışık, maddelerin daha derinine nüfuz edebildiği için, PCB kartların kontrolü gibi uygulamalarda IR bantta daha iyi görüntülerin alınması mümkün olmaktadır.
Soldan sağa: (1) Görünür bantta ve 660 nm aydınlatma altında alınan monokrom görüntü, (2) NIR bantta ve 880 nm aydınlatma altında alınan monokrom görüntü
İnsan operatör bulunan istasyonlarda, insanı rahatsız etmeden aydınlatma ve görüntüleme yapmak istenildiğinde de IR aydınlatma eşliğinde IR görüntüleme yaygın olarak yapılmaktadır.
IR Görüntülemede Dikkat Edilmesi Gerekenler
Kızılötesi radyasyon, insan gözüyle görülemez. IR radyasyon yüksek enerjiye sahip olmamasına rağmen, uzun vadede baş ağrısına, insan gözündeki reseptörlerin ısınmasına ve dolayısıyla zarara neden olabilir. Ancak bu durum, yalnızca çok yüksek güçte ışık kaynakları kullanıldığında, doğrudan aydınlatmaya bakıldığında ve bu durum saatler boyunca sürdüğünde gerçekleşir. Daha küçük ve endüstriyel LED aydınlatmaların kullanıldığı durumda bu durum pek olası değildir.
Mümkünse, endüstriyel IR aydınlatmanızı tetikleyerek kullanın. Bu sayede gereksiz ışık emisyonu ve güvenlik tartışmalarının önüne rahat bir şekilde geçilebilir.
Kameranız ile birlikte dar bantta geçirgen bir "band-pass" filtre kullanarak, farklı dalga boylarındaki dış ortam ışığının etkisinin ortadan kaldırılmasını kolaylıkla sağlayabilirsiniz.
IR görüntüleme amaçlı kullanılan kamerada IR cut-off filtre olmadığından emin olun. Bu filtre genellikle renkli kameralarda kullanılmaktadır ve kameranın IR bantta kullanım ihtimalini ortadan kaldırır.
Uygulamanızda kullanacağınız kameranın spektral hassasiyetini inceleyip, özellikle NIR bantta hassas bir kamera kullandığınızdan emin olun. Düşük hassasiyetli sensörler ile alınacak görüntüler, uygulamanız için yeteri kadar ayrıntı sunmayabilir.
Projenizde kullanılacak optik (lens, filtre, vb.) ve elektronik (kamera, ışık ışık kontrol kartı, vb.) donanımların seçimi ve planlanması sürecinde konu hakkında uzman kişilerle beraber ilerleyerek hem projenizin başarı şansını artırabilir hem de zaman kazanabilirsiniz. Aremak olarak, konu hakkında 20 yıla yakın süredir elde ettiğimiz tecrübeyi sizinle paylaşmaya ve projelerinizde en uygun donanım ve yazılımların belirlenmesi ve temini süreçlerinde yanınızdayız. Lütfen tüm gereksinimleriniz için iletişim formumuz ya da shop@aremak.com.tr e-posta adresi üzerinden bize yazmaktan çekinmeyin.