정밀 광학 측정 분야에서 20년 이상 경력을 쌓아 온 저는 비디오 측정기(VMM)에 조명 조건이 얼마나 중요한지 잘 알고 있습니다. VMM은 작업물의 이미지를 캡처하고 크기 및 형상 정보를 추출하여 정밀한 측정을 수행합니다. 하지만 고정밀 광학 시스템이라도 조명 설계가 부실하면 측정 오류가 발생할 수 있습니다.

카메라가 포착한 회색조 값은 작업물 표면의 밝기를 직접 반영합니다. 빛이 부족하면 이미지 노이즈가 증가하여 가장자리가 가려질 수 있으며, 빛이 너무 많으면 채도가 높아져 가장자리의 디테일이 손상될 수 있습니다. 더 중요한 것은, 조명이 고르지 않으면 국소적인 하이라이트나 그림자가 발생하여 가장자리 감지에 영향을 미치고, 가장자리를 잘못 인식하거나 놓치게 됩니다.

초기 프로젝트에서는 조명이 고르지 않아 엣지 감지가 불안정한 경우가 많았습니다. 예를 들어, 플라스틱 기어를 측정할 때 기어 윗부분의 미세한 반사광을 엣지로 잘못 인식하고, 골 부분은 불분명하게 남아 측정값이 0.02mm 이상 차이가 나는 경우가 있었습니다. 정밀 기계 부품에서 이러한 편차는 조립 품질에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다. 수년간의 경험을 통해 이 문제는 광학 정밀도뿐만 아니라 조명 배치와도 밀접한 관련이 있음을 알게 되었습니다.

측정 안정성을 높이려면 링 LED 백라이트, 동축 조명 또는 사선 조명 조합과 같이 균일하고 조절 가능한 조명을 사용하는 것이 좋습니다. 투명 또는 반투명 측정물의 경우, 확산 조명이나 이중 조명을 사용하면 눈부심과 그림자를 줄일 수 있습니다. 조명 각도와 강도를 적절히 조절하면 이미지 선명도와 엣지 인식 신뢰성이 크게 향상됩니다.

또한 밝기 조정도 필수적입니다. 그레이스케일 밸런싱과 배경 보정은 국부적인 밝기 차이를 안정화하여 불균일한 조명의 영향을 완화할 수 있습니다. 전자 부품 측정에서 이러한 방법들은 다양한 조명 조건에서도 신뢰할 수 있는 결과를 제공한다는 것을 확인했습니다.

재료 특성 또한 조명에 영향을 미칩니다. 매끄럽거나 반사되거나 투명한 표면은 눈부심이 발생하기 쉽고, 질감이 있는 표면은 그림자가 생길 수 있습니다. 광학 설계, 조명 구성, 그리고 재료 특성을 결합하는 것이 측정 정확도를 유지하는 데 중요합니다. 예를 들어, 유리 렌즈 프로파일 측정에서 동축 조명을 추가하고 각도를 조정하면 조명으로 인한 간섭을 효과적으로 줄일 수 있습니다.

요약하자면, 조명 강도와 균일성은 광학 측정 정확도에 매우 중요합니다. 20년 이상의 현장 경험을 바탕으로, 복잡한 조건에서도 안정적이고 정밀한 결과를 얻으려면 세심한 조명 설계, 밝기 조정, 그리고 측정물 재질에 대한 고려가 필수적이라고 생각합니다. 이러한 요소들을 조화롭게 조정하면 신뢰할 수 있고 일관된 측정 결과를 얻을 수 있습니다.