¿POR QUÉ ILUMINAR CON LEDS VERDES EN APLICACIONES DE VISIÓN ARTIFICIAL EN LA INDUSTRIA?

La luz de color verde se enmarca en longitudes de onda comprendidas entre los 495 y 579 nanómetros, justo en el centro del espectro de luz visible para los humanos. Nuestro ojo es capaz de distinguir más tonos de verde que de cualquier otro color.

El ojo humano tiene células fotosensibles que se encargan de captar los colores. Existen tres tipos de conos especializados, cada uno de ellos, en longitudes de ondas distintas: cortas, medias y largas. Los que captan el verde son los de longitud de onda media, sin embargo, los especializados en las longitudes de onda cortas y largas también son capaces de percibir algo de verde, por lo que la suma de todos hace que el verde sea la tonalidad en el que distinguimos mejor y con mayor intensidad.

Parece ser que existe también una razón evolutiva en el funcionamiento de nuestro ojo con respecto al verde, y está relacionada con el nicho ecológico en el que vivían nuestros ancestros hace cientos de miles de años, y que dio lugar a que nuestra vista se adaptara mejor a estalongitud de onda.
Probablemente pues, es por este motivo que el ser humano se encuentra mejor en entornos donde domina el color verde y halla mayores niveles de relajación cuando el ambiente está iluminado con este color.

Las cámaras que se utilizan en visión artificial están provistas mayoritariamente por sensores CMOS. Este tipo de sensores están compuestos por silicio, que permite capturar longitudes de onda entre el ultravioleta (350nm) y el infrarrojo (1100nm). Dichos sensores son capaces de convertir los fotones en electrones, pero dependiendo de la longitud de onda, su eficiencia en hacer este proceso puede ser mayor o menor. A esta capacidad de conversión se le denomina eficiencia cuántica (EQ). En la mayoría de sensores actuales la mejor eficiencia cuántica se encuentra en la zona central del espectro y esto es aproximadamente entre los 500 y 600nm.

En los gráficos que se pueden ver a continuación se observa la curva espectral de eficiencia cuántica de algunos de los sensores de los principales fabricantes de nuestro sector: CMOSIS, OnSemi, Sony y Teledyne e2v

Observando las distintas curvas EQ queda demostrado, que los fabricantes más reconocidos en el entorno de la visión artificial utilizan sensores cuya mayor eficiencia cuántica se halla en el verde.

De todo ello se desprende pues que, dado que las cámaras son más sensibles a la luz verde, a igual cantidad de iluminación de cualquier otro tipo de color, si se opta por el verde la cámara tendrá una mejor respuesta.

Las implicaciones al respecto son varias: la energía necesaria para iluminar si se utilizan LEDs verdes será menor, que si se usa cualquier otro tipo de LED. En el caso de que los procesos sean muy rápidos y se requiera un tiempo de exposición muy corto, la luz verde permitirá tener una imagen más intensa que si se utiliza cualquier otro color.

Probablemente alguien se preguntará por qué se sigue utilizando mayoritariamente la luz roja en aplicaciones industriales, y la respuesta es simple: los primeros leds que salieron al mercado eran de ese color y no aparecieron otros colores hasta al cabo de unos años. La luz roja se ha mantenido simplemente por tradición, sin tener en cuenta las ventajas de utilizar otros colores como el verde.

CONCLUSIONES

La utilización de luz verde en aplicaciones de visión artificial industriales es substancialmente beneficiosa para los operarios que se encuentran trabajando junto a estos sistemas de visión. Los LEDs verdes están especialmente indicados ya que el verde es la longitud de onda donde las cámaras tienen una mayor eficiencia cuántica y por tanto los convierte en los más adecuados para la visión artificial.

Artículo enviado por INFAIMON

Jue, 08/11/2018 - 12:16