Line Scope: Eine Zeilenkamera mit dem Linien-Intensitätsplot einrichten

Wenn Sie schon mit einem Oszilloskop gearbeitet haben, wird Ihnen Line Scope sofort vertraut vorkommen. Statt eines Bildes zeichnet diese Anzeige einen Linien-Intensitätsplot: Die horizontale Achse ist die Pixelnummer entlang des Sensors, die vertikale Achse die Helligkeit dieses Pixels. Bei einer Farbkamera sehen Sie drei Kurven: Rot, Grün und Blau.

Wozu brauchen Sie ihn? Weil eine Zeilenkamera kein Bild erzeugt, sondern Zeilen. Das Bild, das Sie in Scanner Scope sehen, entsteht durch das Aneinanderreihen Tausender Zeilen und kann das Auge täuschen. Im Bild ist schwer zu erkennen, wo die Zeile gesättigt ist oder auf welcher Seite Licht fehlt. Im Plot sehen Sie es auf einen Blick.

Einstellungen von Line Scope

Diese Anzeige gibt es nur für Zeilenkameras; ihr Einstellungsbereich hat zwei Bedienelemente:

• Special Line#: Der Standardwert ist ⁦-1⁩. Mit diesem Wert wird immer die neueste Zeile gezeichnet, Sie sehen also eine Live-Anzeige. Geben Sie eine bestimmte Nummer ein und drücken Sie Set, wird stattdessen diese feste Zeile gezeichnet.
• Auto Scale to Content: Standardmäßig ausgeschaltet. Ist die Option aus, zeigt die vertikale Achse den vollen absoluten Bereich der Pixelwerte. Schalten Sie sie ein, passt sich die vertikale Achse dem Inhalt der Zeile an.

Sie können mit der Maus in einen Teil des Plots zoomen. Der Zoom bleibt bestehen, bis Sie doppelklicken.

Feste oder automatische Skalierung?

Wenn Sie die Belichtung einstellen, lassen Sie Auto Scale to Content ausgeschaltet. Mit fester Skalierung bedeutet der Plot zu jedem Zeitpunkt dasselbe, und Sie können Pegel vergleichen. Mit automatischer Skalierung füllt selbst eine schwache Zeile die volle Höhe der Anzeige, und Sie glauben womöglich, es sei genug Licht vorhanden.

Die automatische Skalierung ist nützlich, wenn Sie kleine Schwankungen in einem schwachen Signal sehen möchten.

Belichtung Schritt für Schritt mit dem Plot einstellen

1. Legen Sie eine helle, gleichmäßige Fläche, etwa ein weißes Blatt Papier, unter die Scanlinie.
2. Öffnen Sie Line Scope und schalten Sie Auto Scale to Content aus.
3. Ändern Sie die Belichtungszeit im Kamerabereich, bis die Spitzen unterhalb des oberen Plotrands bleiben, aber nicht unter die halbe Höhe fallen.
4. Ist ein Teil der Kurve flach und oben angedrückt, ist dieser Teil gesättigt. Verringern Sie die Belichtung.

Die Kamera auf die Lichtlinie ausrichten

Eine Zeilenkamera sieht nur einen schmalen Streifen der Szene. Fällt dieser Streifen nicht genau auf den Lichtstreifen oder ist die Kamera schräg zur Bewegungsrichtung montiert, erhält ein Teil der Zeile weniger Licht. Im Bild zeigt sich das nur als vager Schatten. In Line Scope sehen Sie eine deutliche Neigung.

Unsere Methode bei der Installation ist einfach: Halten Sie dieselbe gleichmäßige weiße Fläche unter die Kamera und beobachten Sie den Plot im Live-Modus. Verstellen Sie dann den Winkel der Kamera oder der Beleuchtung schrittweise, bis die Kurve über die Arbeitsbreite so flach wie möglich ist.

• Fällt nur eine Seite des Plots ab, liegt das Problem höchstwahrscheinlich in der Ausrichtung der Kamera zur Lichtlinie oder im Montagewinkel.
• Fallen beide Ränder gleich stark ab und ist die Mitte höher, ist das normales Objektivverhalten, die sogenannte Vignettierung. Sie korrigieren sie später mit dem Plug-in zur Objektiv-Schattierungskorrektur, nicht durch Verschieben der Kamera.

Wo Sie die Werte ablesen

Befindet sich Line Scope im Graphen, erscheint auf der Registerkarte Diagnostics auch eine Tabelle dafür:

• at H und at V: Die Cursorposition im Plot. Damit lesen Sie die genaue Pixelnummer ab.
• R p., G p. und B p.: Sie zeigen für jeden Kanal den minimalen und maximalen Wert auf der Zeile und wo diese jeweils auftreten. Außerdem sehen Sie die Differenz der beiden Werte.
• R p2p und Ähnliche: Die akkumulierte Spitze-Spitze-Amplitude jedes Kanals. Nachdem Sie die Kameraeinstellungen oder die Szene geändert haben, drücken Sie Reset Total P2P, um die Akkumulation neu zu beginnen.

Der Plot hat noch einen weiteren Nutzen. Im Zeilenkamera-Bereich behält die Option Crop Line nur die Pixel von Start bis End und entfernt die dunklen Ränder. Lesen Sie diese beiden Pixelnummern an der horizontalen Achse dieses Plots ab: Zoomen Sie in den hellen Bereich und notieren Sie, wo er beginnt und endet.

Ein häufiger Fehler

Viele beurteilen die Sättigung bei eingeschalteter automatischer Skalierung. In diesem Modus streckt sich jede Kurve bis zum oberen Rand der Anzeige, und die flache Spitze der Sättigung wird mit einer gewöhnlichen Spitze verwechselt.

Mehr über die Zeilenkameras von Rasa Andischanerfahren Sie auf der zugehörigen Seite.

Mehr über Zeilenkameras erfahren Sie auch auf der Seite Wikipedia-Artikel (Englisch).

Wenn sich die Kurve in Line Scope bei Ihrer Installation seltsam verhält und Sie den Grund nicht finden, senden Sie uns einen Screenshot über die Kontaktseite.