Dans les systèmes de mesure optiques, le grossissement est souvent perçu à tort comme un simple agrandissement de l'image. En pratique, qu'il s'agisse d'une machine de mesure vidéo ou d'un système de mesure visuelle, le facteur déterminant des résultats de mesure est la manière dont le système optique transpose la géométrie physique de la pièce sur le capteur d'image pour l'échantillonnage, et non la taille de l'affichage. La capacité de mesure d'une machine de mesure vidéo, comme de tout appareil de mesure optique, repose sur des conditions d'imagerie et d'échantillonnage optimales, et non sur l'apparence visuelle. Même avec un zoom numérique, l'incertitude de mesure ne diminue pas si les conditions d'échantillonnage optique sont insuffisantes. C'est pourquoi les machines de mesure vidéo haut de gamme intègrent le grossissement optique comme paramètre essentiel.
Le grossissement optique augmente la densité d'échantillonnage spatial
Dans tout système de mesure optique, la taille des pixels du capteur d'image est fixe. Le grossissement optique modifie le rapport entre la taille des pixels et la taille réelle de la pièce. Lorsque le grossissement augmente, une même longueur physique couvre davantage de pixels sur le plan image, réduisant ainsi la taille physique représentée par chaque pixel. Le bord de la pièce est échantillonné plus densément, ce qui confère au système une densité d'échantillonnage spatial plus élevée côté objet. Dans les machines de mesure visuelles et vidéo, cet échantillonnage plus dense réduit les erreurs de discrétisation des données dimensionnelles, diminuant ainsi directement l'incertitude de mesure.
L'incertitude de quantification des pixels est compressée
La quantification des pixels est une source d'incertitude inévitable dans les mesures basées sur l'image. À faible grossissement optique, un contour peut ne s'étendre que sur quelques pixels, et sa position mesurée est très sensible à l'état de chaque pixel. De petites variations d'éclairage, de mise au point ou de bruit du capteur peuvent affecter significativement les résultats de mesure. L'augmentation du grossissement optique permet aux contours de s'étendre sur un plus grand nombre de pixels, réduisant ainsi l'influence de chaque pixel et améliorant la répétabilité et la stabilité. C'est pourquoi le grossissement est un paramètre essentiel dans la conception des multimètres vectoriels.
L'échantillonnage en bordure améliore la stabilité des mesures
Les contours des pièces sont rarement des lignes parfaites ; ils apparaissent généralement comme des transitions de niveaux de gris sur les images. Le grossissement optique permet d'échantillonner ces transitions avec un plus grand nombre de pixels, fournissant ainsi suffisamment de données pour une détection précise des contours. Dans les machines de mesure vidéo et les systèmes de mesure visuelle utilisés pour les petites pièces embouties, les pièces plastiques de précision ou les composants électroniques, cet échantillonnage amélioré accroît considérablement la fiabilité des mesures répétées. L'expérience montre que des conditions d'échantillonnage optique adéquates contribuent souvent davantage à la stabilité des mesures que des algorithmes logiciels complexes.
La mesure subpixel repose sur une base optique
La mesure subpixel ne permet pas de contourner les limitations liées aux pixels ; elle estime la position des contours à partir de la distribution des niveaux de gris de plusieurs pixels. L’agrandissement optique augmente le nombre de pixels par unité de longueur, ce qui rend les transitions de niveaux de gris plus continues et améliore la fiabilité subpixel. Si l’agrandissement est insuffisant, même les algorithmes les plus sophistiqués ne peuvent réduire significativement l’incertitude de mesure. L’agrandissement numérique agrandit uniquement l’image affichée, sans ajouter de points d’échantillonnage effectifs, et n’a donc aucun impact sur la précision de mesure des machines de mesure visuelles (MMV).
D'un point de vue ingénierie, l'intérêt du grossissement optique réside dans l'augmentation physique de la densité d'échantillonnage spatial, améliorant ainsi l'acquisition d'informations dimensionnelles au niveau de l'objet. C'est pourquoi le grossissement optique est indispensable pour maîtriser l'incertitude de mesure, ce que le zoom numérique ou le post-traitement seuls ne peuvent garantir. Dans les machines de mesure vidéo haut de gamme et les systèmes de mesure visuelle, le grossissement optique, la densité d'échantillonnage et le traitement subpixel agissent de concert pour déterminer la précision et la stabilité globales de la mesure.
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https://www.jatentech.com/blog/video-measuring-machine-mechanical-structure-long-term-stability
https://www.jatentech.com/blog/multi-angle-illumination-optical-measuring-machines