Manchmal ist es notwendig, Analysen im Millimeter- bis Zentimeterbereich durchzuführen. Für diese Anforderungen sind weder herkömmliche Optiken noch die mikroskopische Lösung mit einer Relaislinse geeignet. Daher haben wir die Möglichkeit untersucht, Nahaufnahmeobjektive zu herkömmlichen Objektiven hinzuzufügen.
Makroskopischer Maßstab
Im folgenden Aufbau haben wir ein hyperspektrales FireflEYE 496 Blue verwendet und den optischen Pfad für eine Makro-Erweiterung von Schneider-Kreuznach entworfen. Um eine Bildgröße von 2×2 mm zu erreichen, musste die notwendige Tubusverlängerung 480 mm betragen.
Bei dieser Länge mussten die Optiken mit einem Aluminiumrahmen stabilisiert werden. Obwohl die ersten Tests zufriedenstellende Ergebnisse lieferten, stellte sich heraus, dass das Design selbst in der sicheren Umgebung eines Labors unpraktisch für den Einsatz ist.
Hinzufügen von NahaufnahmeLinsen
Nach weiteren Designstudien stellten wir fest, dass die Verwendung eines Standardobjektivs in Kombination mit Nahvorsatzlinsen, ebenfalls von Schneider-Kreuznach, effektiv war. Wir verwendeten das Objektiv mit dem kleinsten verfügbaren Sichtfeld, nämlich das 50-mm-Objektiv mit einem 6,5° Sichtfeld. Die Verwendung eines Montageadapters auf dem 50-mm-Objektiv ermöglicht das Hinzufügen einer Nahlinse, was direkt zu einer Spotgröße im Millimeter- bis Zentimeterbereich führt. Der Vorteil dieser Lösung für den Kunden ist erheblich. Es ist nun möglich, verschiedene Nahlinsen individuell hinzuzufügen, um den jeweiligen Anforderungen an die Spotgröße im makroskopischen Bereich gerecht zu werden. Die Genauigkeit der Kamera wird nicht beeinträchtigt, da sie mit dem 50-mm-Objektiv in unserem Labor kalibriert ist und die Transmission der Nahlinsen nahezu 100 % beträgt.
„Bug Report“ – Untersuchungsergebnisse des Testkäfers
Um das Potenzial des Makro-Set-ups mit der S496 Blue zu demonstrieren, verwendeten wir einen farbenfrohen Testkäfer und analysierten die Qualität der Schärfe und der spektralen Reflexion. Der Käfer ist etwa 4 cm lang, und verschiedene Teile davon wurden im Bildspot der Kamera platziert.
Ein Blick auf die folgenden Bilder zeigt die beeindruckende spektrale und räumliche Qualität der makroskopischen Lösung.
Über den Autor
Dr. Matthias Locherer ist seit 2017 Sales Director bei Cubert GmbH. Mit einem PhD in Erdbeobachtung von der Ludwig-Maximilians-Universität München bringt er umfangreiche Expertise in der Fernerkundung, spektraler Bildgebung und Datenanalyse mit. Matthias hat an verschiedenen Forschungsprojekten und Publikationen mitgewirkt, insbesondere im Bereich der hyperspektralen Überwachung biophysikalischer und biochemischer Parameter mit hyperspektralen Satellitenmissionen. Seine fundierten Kenntnisse in optischer Messtechnik und physikalischer Modellierung machen ihn zu einem wichtigen Treiber für die Weiterentwicklung innovativer hyperspektraler Technologien bei Cubert.
