Le ottiche telecentriche forniscono numerosi vantaggi in confronto alle ottiche convenzionali, in modo particolare nell'ambito delle ispezioni industriali. Ciò nonostante numerose persone hanno delle perplessità riguardo le caratteristiche e l'utilizzo delle ottiche telecentriche.
Questo post del blog cercherà di chiarire gli aspetti incerti su questo soggetto e chiarire i motivi dell'importanza delle ottiche telecentriche.
Cosa sono le ottiche telecentriche?
Le ottiche telecentriche assicurano lo stesso ingrandimento indipendentemente dalla distanza dell'oggetto o dalla posizione nel campo visivo. Si ha un'impressione piana della profondità spaziale nell'immagine, pertanto con oggetti posizionati a due distinte distanze di lavoro si avrà la percezione che abbiano la stessa dimensione.
Invece le ottiche convenzionali hanno un campo visivo angolare con un ingrandimento variabile per oggetti a diverse distanze dalle ottiche. Le ottiche convenzionali possono essere entocentriche, nelle quali gli oggetti più lontani hanno un ingrandimento minore, oppure pericentriche, nelle quali gli oggetti più lontani hanno un ingrandimento maggiore.
La maggior parte delle ottiche convenzionali sono entocentriche. Con le ottiche entocentriche, gli oggetti più vicini appariranno più grandi rispetto a quelli più lontani. Inoltre il campo visivo angolare rappresenta il modo con cui vediamo al realtà che ci circonda, aiutandoci a percepire la profondità.
Confronto tra le ottiche convenzionali e telecentriche
Quindi qual è la differenza tra un'immagine acquisita con un obiettivo telecentrico in confronto a una acquisita con obiettivo telecentrico?
Di seguito un esempio che ne mostra la differenza. Ipotizziamo di acquisire un'immagine di rotaie della ferrovia mediante ottiche convenzionali. Come si sa le rotaie mantengono tra di loro una distanza costante per l'intera lunghezza. Tuttavia, nell'immagine, le rotaie sembrano convergere progressivamente man mano che ci si allontana.
Ipotizziamo quindi di acquisire la stessa immagine mediante le ottiche telecentriche. In questo caso le dimensioni delle rotaie sono percepite come costanti indipendentemente dalla loro distanza dalle ottiche. Visto che le ottiche telecentriche riducono o eliminano le variazioni dell'ingrandimento, l'immagine mostra le esatte dimensioni delle rotaie.
Se provate a misurare una componente critica di ridottissime dimensioni mediante un microscopio adesso comprenderete il motivo per cui le ottiche telecentriche sono così fondamentali per effettuare delle misure precise.
Immagine di rotaia di ferrovia acquisita mediante ottiche convenzionali.
Immagine di rotaia di ferrovia acquisita mediante ottiche telecentriche; le rotaie mantengono una distanza costante.
In quali applicazioni vengono utilizzate le ottiche telecentriche?
Per la comune fotografia un'ottica convenzionale funziona in modo ottimale per l'acquisizione di immagini di alta qualità.
Però la microscopia è tutta un'altra cosa. In numerose applicazioni, come quelle realizzate nell'ambito dei settori aerospaziale e automobilistico, gli operatori devono effettuare delle misure precise attraverso le immagini microscopiche. I microscopi con ottiche convenzionali non possono assicurare il livello di precisione richiesto.
Se si prova a misurare un oggetto tridimensionale di ampie dimensioni mediante delle ottiche convenzionali, i risultati delle misure effettuate nella parte superiore e inferiore dell'oggetto potrebbero essere differenti. Questo errore di prospettiva, denominato anche parallasse, può rendere complessa la produzione di misure ripetibili e precise. Oltre a cambiare le dimensioni percepite degli oggetti, la visuale degli oggetti più lontani dalle ottiche può essere ostruita dagli oggetti più vicini.
Tuttavia le ottiche telecentriche contribuiscono a assicurare un elevato grado di precisione e ripetibilità. Inoltre per eliminare gli errori di parallasse, le ottiche telecentriche tendono ad avere una maggiore profondità di campo e una minore distorsione rispetto alle ottiche convenzionali. Per questi aspetti positivi le ottiche telecentriche sono integrate in dispositivi altamente affidabili come il Microscopio digitale DSX1000.
Un microscopio dotato di un sistema ottico telecentrico può semplificare il processo di ispezione visto che non è necessario dotarsi di fotocamere supplementari o apparecchiature per correggere le variazioni di ingrandimento.
Vantaggi delle ottiche telecentriche
Visto che i produttori si confrontano con gli altri competitor in termini di velocità e scala di produzione, risulta sempre più importante effettuare ispezioni precise e efficienti. I progressi scientifici come quelli delle ottiche telecentriche possono permettere di raggiungere un maggior numero di risultati in meno tempo, assicurando un margine superiore rispetto ai competitor.
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