Farbkalibrierung für Kameras
Optimierte Farbgenauigkeit für präzise Bildverarbeitung
Die Farbinformationen in einem Bild sind für viele industrielle Anwendungen von großer Bedeutung, insbesondere in der Medizin. Für Diagnosen, z. B. in der Pathologie, Augenheilkunde oder Dermatologie, benötigen Ärzte und Ärztinnen reproduzierbare, standardisierte Farbinformationen. Wir erklären, wie sich Kameras ohne passendes Lichtquellen-Preset in Sekundenschnelle für maximale Farbtreue kalibrieren lassen.
Farbkalibrierung bei Basler Kameras
In unserem White Paper erläutern wir, warum eine Kalibrierung von Basler Farbkameras wichtig ist und welche Schritte dabei durchgeführt werden:
Was versteht man unter Farbe und welche Farbsysteme gibt es?
Welche Vorteile bietet der RGB-Farbraum?
Welche Vorteile bringt eine kalibrierte Kamera mit sich?
Welche vier Schritte umfasst die Farbkalibrierung bei Basler?
Die Kamera-Farbkalibrierung
In industriellen Anwendungen wie der Inline-Inspektion reichen monochrome Bilder oft aus, um die gewünschten Informationen zu erhalten. Doch in der Medizin und Wissenschaft sind Farbinformationen entscheidend. Für korrekte Diagnosen in der Pathologie, Augenheilkunde oder Dermatologie muss die Farbwiedergabe standardisiert und reproduzierbar sein.
Warum ist die Kalibrierung wichtig?
Bei Untersuchungen werden oft Bilder in verschiedenen Räumen, mit unterschiedlichen Lichtverhältnissen und Geräten und zu verschiedenen Zeiten aufgenommen. Um diese Bilder vergleichbar zu machen, muss die Farbwiedergabe der Geräte standardisiert werden.
Standardisierung führt zu hoher Genauigkeit - einschließlich hoher Farbtreue. Der Prozess, bei dem die Farbwiedergabe standardisiert wird, heißt Farbkalibrierung. Wenn Kameras kalibriert sind, stimmen die Farben der Kamerabilder auf dem Monitor mit den Farben des Untersuchungsobjekts bei Tageslicht überein.
Nützliche Funktionen für farbgenaue Bildverarbeitung
Kameras sind die Hauptakteure im Bilderfassungsprozess. Viele Industriekameras sind mit nützlichen Funktionen ausgestattet, die die Handhabung und Weiterverarbeitung von Farbbildern erleichtern. Diese Funktionen können bei Anwendungen, bei denen es auf Farbgenauigkeit ankommt, den entscheidenden Unterschied zwischen verschiedenen Kameras ausmachen.
Farbvoreinstellungen
Die meisten Kameras bieten bereits Farbvoreinstellungen (so genannte Lichtquellen-Voreinstellungen) für Standardlichtquellen wie Tageslicht, LED oder Kunstlicht. Diese sind z. B. für einfache Anwendungen wie im Bereich der Sicherheit und Videoüberwachung ausreichend. Bei anspruchsvolleren Anwendungen wie der digitalen Pathologie, bei der die Farbgenauigkeit für die Analyse entscheidend ist, müssen die Farbeinstellungen für die jeweilige Einrichtung kalibriert werden. Die Kalibrierung basiert auf Testbildern unter realen Bedingungen, d. h. unter denselben Lichtverhältnissen wie in der vorgesehenen Anwendung.
Standardisierte Farbkarte
Zur Optimierung der Farbeinstellungen wird häufig eine standardisierte Farbkarte als Referenz verwendet. Für jedes Farbfeld (auf der Farbkarte) liefert die Kamera einen Farbwert, der mit dem Zielfarbwert verglichen wird, der zusammen mit der Farbkarte geliefert wird. Die Differenz zwischen diesen beiden Werten ist der Farbfehler ∆ E. Ziel der Kamerakalibrierung ist es, die Kameraparameter so einzustellen, dass der Farbfehler für alle Farben minimiert wird.
Anwendungsbeispiel: Die Basler MED ace Kamera kalibrieren
Bei der Basler MED ace Kamera erfolgt die Farbkalibrierung per Software. Steht kein passendes Lichtquellen-Preset zur Verfügung, kann Ihre Industriekamera mit der Basler Color Calibrator Software in wenigen Sekunden kalibriert werden.
So funktioniert die Farbkalibrierung
Im ersten Schritt wird die Kamera so auf die Farbkarte ausgerichtet, dass die Karte vollständig im Bild sichtbar ist.
Danach stellt die Software die Helligkeit auf die optimalen Werte ein.
Im nächsten Schritt führt die Software komplexe Berechnungen wie den Weißabgleich und die Optimierung der Farbmatrix durch.
Zum Schluss wird der Sechs-Achsen-Operator auf die bestmöglichen Farbwerte eingestellt.
Als Ergebnis erhalten Sie die ideale Lichtquellen-Voreinstellung für die aktuellen Lichtverhältnisse. Sind Sie mit den Ergebnissen der Nachkalibrierung zufrieden, können die Farbeinstellungen in der Kamera gespeichert oder in andere Kameras exportiert werden.
Fazit: Kalibrierte Farbgenauigkeit für präzise medizinische Bildgebung
Vertrauen und Genauigkeit sind in der medizinischen Bildgebung von entscheidender Bedeutung. Ärztinnen und Ärzte sowie medizinisches Fachpersonal verlassen sich bei der Untersuchung, Diagnose und Nachsorge auf qualitativ hochwertige und farbgenaue Bilder. Durch den Einsatz von kalibrierter bildgebender Geräte können sie eine konstante Farbwiedergabe und standardisierte Farben sicherstellen. Diese Konsistenz gilt sowohl über die Zeit als auch unabhängig vom Bildgebungsgerät und den Lichtverhältnissen.
Intelligente und benutzerfreundliche Kameras ermöglichen eine schnelle und präzise Farbkalibrierung in Sekundenschnelle. Diese fortschrittlichen Lösungen werden die Zuverlässigkeit und Effizienz der Medical & Life Sciences weiter verbessern.
Unsere Produkte für die Bildverarbeitung in Medizin
Profitieren Sie von der eigens konzipierten Basler MED ace Kameraserie sowie von unserer Erfahrung, eine individuelle Machine Vision Lösung für Ihre Aufgabenstellung zu entwickeln.
