Skanery 3D wykorzystujące do rejestracji danych projektor emitujący sekwencję prążków na powierzchnię obiektu, które następnie są obserwowane przez jedną lub wiele kamer, znane są od ponad 25 lat. Od tamtego czasu wciąż pracuje się nad stworzeniem rozwiązań coraz bardziej dokładnych i uniwersalnych. Co jeszcze można poprawić w urządzeniach opartych o względnie prostą konstrukcję projektora, kamery, obiektywów i elektroniki?
Michał Głocki
Optyka
Dla każdego urządzenia, które ma w jakikolwiek sposób do czynienia ze światłem, jednym z najważniejszych elementów są zawsze obiektywy. Bez względu na to, czy chodzi o aparat fotograficzny, kamerę czy skaner 3D, odpowiedni dobór zakresu ogniskowej, ilości przepuszczanego światła, w znacznym stopniu poprawia jakość uzyskiwanych przez nas danych.
Jakość projektora
Wszystko czego używamy i co produkujemy jest ciągle ulepszane i udoskonalane. Dotyczy to również elementów wchodzących w skład konstrukcji skanera. Pierwsze projektory wykorzystywały do projekcji światło białe, które niestety było bardzo podatne na zakłócenia z zewnątrz, a i energetycznie nie należały do najbardziej oszczędnych. Przełom przyniosła technologia LED, która umożliwiła zastosowanie do pomiarów światła o konkretnej długości fali, przez co można było dołożyć do obiektywów odpowiednie filtry, pozwalające na redukcję zakłóceń. Zarówno efektywność energetyczna, jak i żywotność tego rozwiązania bije na głowę stosowane wcześniej lampy rtęciowe.
Fot. 1 Zeiss Comet L3D2
Drugą ważną zmianę, którą umożliwiła technologia LED, przyniosły projektory cyfrowe. Wcześniej zmiana emitowanego obrazu była wymuszona przez mechaniczne pierścienie lub rozwiązania znane z automatycznych projektorów do slajdów. Oczywiście wiązało się to ze znaczną stratą czasu na zmianę obrazu. W przypadku projektorów cyfrowych czas projekcji prążków spadł do takich wartości, że ciężko jest gołym okiem policzyć ile obrazów zostało wyemitowanych. Obecnie skaner COMET L3D2 (Fot. 1) jest w stanie wyemitować swoją sekwencję w czasie poniżej 1s.
Trzecią istotną sprawą wnikającą ze wspomnianych powyżej dwóch kwestii jest funkcja doświetlania różnych obszarów obiektu z różnym natężeniem światła. Projektor umożliwiający takie działanie wykonany jest w technologii Digital Micromirror Device, dzięki której każda dioda użyta w macierzy projektora może świecić z niezależną od pozostałych mocą. Dzięki temu skaner tego typu nie wymaga od użytkownika zbyt dużej uwagi związanej z kontrolą parametrów skanowania.
cały artykuł dostępny jest w wydaniu 5 (104) maj 2016
