Line Scan oder Area Scan Kamera: Wann passt eine Zeilenkamera und wann eine Flächenkamera?

Wer eine Kamera für industrielle Bildverarbeitung auswählt, stößt oft früh auf eine grundlegende Frage: Area Scan oder Line Scan?

• Welche Unterschiede gibt es zwischen Flächenkameras und Zeilenkameras?
• Für welche Anwendungen sind sie gedacht?
• Und woran erkennen Sie, welches Aufnahmeprinzip besser zu Ihrem Prozess passt?

Genau diesen Fragen gehen wir hier auf den Grund.

Was Flächenkamera und Zeilenkamera grundsätzlich unterscheidet

Beide Kameratypen lösen unterschiedliche Aufgaben. Eine Line Scan Kamera ist nicht automatisch besser. Eine Area Scan Kamera ist nicht automatisch einfacher.

Eine Area Scan Kamera, auch Flächenkamera genannt, erfasst eine vollständige Fläche in einem Bild. Das passt häufig, wenn ein Objekt an einer definierten Position geprüft wird oder wenn mehrere Merkmale in einem Gesamtbild bewertet werden sollen.

Eine Line Scan Kamera, auch Zeilenkamera genannt, erfasst das Bild zeilenweise. Das Gesamtbild entsteht aus der Bewegung des Objekts oder Materials. Das wird interessant, wenn kontinuierlich laufende, lange, breite oder endlose Oberflächen geprüft werden müssen.

Kurz gefasst: Eine Flächenkamera erfasst ein vollständiges Bild. Eine Zeilenkamera baut das Bild aus Bewegung auf.

Die wichtigste Frage lautet deshalb: Wann passt eine Zeilenkamera und wann eine Flächenkamera?

Vor der Kameraauswahl: Was bei der Frage Area Scan oder Line Scan geklärt werden sollte?

In der Praxis entscheidet nicht ein einzelner Wert im Datenblatt, sondern das Zusammenspiel aus Prüfaufgabe, Objektbewegung, Bildqualität und Integration. Die Antwort hängt deshalb nicht nur von Auflösung oder Geschwindigkeit ab. Entscheidend sind:

• Objekt und Prüfmerkmal
• Bewegung und Prozessstabilität
• Sichtfeld und Arbeitsabstand
• Beleuchtung und Kontrast
• Objektiv und Sensor
• Schnittstelle und Datenmenge
• Einbauraum und Integration

Wenn diese Faktoren nicht zusammenpassen, hilft auch die stärkste Kamera wenig. Sie liefert dann vielleicht ein Bild, aber keine belastbare Prüfung.

Wann eine Area Scan Kamera infrage kommt

Eine Area Scan Kamera ist häufig die richtige Richtung, wenn Ihr Prüfobjekt als definierte Fläche erfasst werden kann. Das bedeutet: Das relevante Objekt oder der relevante Prüfbereich passt vollständig ins Sichtfeld. Die Kamera nimmt ein komplettes Bild auf. Dieses Bild wird anschließend ausgewertet.

Wenn das Objekt vollständig in einem Bild erfasst werden kann

Dann spricht vieles für eine Area Scan Kamera. Typische Situationen sind:

• ein Bauteil liegt an einer Prüfposition
• eine Verpackung fährt getriggert an der Kamera vorbei
• ein Code oder Label soll gelesen werden
• eine Baugruppe soll auf Vollständigkeit geprüft werden
• Lage, Kontur oder Position eines Objekts sind relevant

Der Vorteil: Die Kamera sieht die Szene als Gesamtbild. Dadurch können mehrere Merkmale gleichzeitig bewertet werden, zum Beispiel Position, Ausrichtung, Form, Code und Anwesenheit.

Wichtig ist aber: Das Objekt muss nicht nur sichtbar sein. Das relevante Prüfmerkmal muss in ausreichender Detailtiefe, mit stabilem Kontrast und reproduzierbarer Beleuchtung auswertbar sein.

Wenn das Objekt steht oder an einer festen Prüfposition getriggert wird

Dann ist Area Scan oft naheliegend. Die Aufnahme kann gezielt ausgelöst werden. Das hilft bei gleichbleibenden Prozessen, kontrollierten Prüfpositionen und wiederholbaren Bildsituationen. Typische Beispiele:

• Teileprüfung in Montageanlagen
• Anwesenheitskontrolle von Komponenten
• Code- und Etikettenprüfung
• Lagekontrolle vor Handling- oder Pick-and-Place-Prozessen
• Vollständigkeitsprüfung von Sets, Baugruppen oder Verpackungen

Wenn Bewegung im Spiel ist, muss Area Scan nicht automatisch ausscheiden. Entscheidend sind Belichtungszeit, Triggerung, Objektgeschwindigkeit und gewünschte Auswertung. Bei schnellen oder instabilen Bewegungen sollte die Anwendung genauer geprüft werden.

Wenn mehrere Merkmale auf einem Objekt gleichzeitig geprüft werden sollen

Dann kann eine Flächenkamera stark sein. Ein einzelnes Bild kann mehrere Informationen liefern. Das ist hilfreich, wenn nicht nur ein Punkt geprüft wird, sondern ein Objekt als Ganzes bewertet werden soll. Zum Beispiel:

• Ist das Teil vorhanden?
• Liegt es richtig?
• Ist der Code lesbar?
• Sind alle Komponenten vorhanden?
• Stimmen Kontur oder Position?
• Gibt es sichtbare Abweichungen?

Aber auch hier gilt: Area Scan ist keine Pauschallösung. Wenn das Sichtfeld sehr groß wird und gleichzeitig kleinste Details erkannt werden müssen, steigt die Anforderung an Auflösung, Objektiv, Beleuchtung und Datenverarbeitung. Dann sollte nicht nur die Kamera, sondern das gesamte Bildgebungskonzept betrachtet werden.

Wann eine Line Scan Kamera infrage kommt

Eine Line Scan Kamera wird interessant, wenn Ihr Prüfobjekt nicht als einzelnes Bild erfasst wird, sondern kontinuierlich an der Kamera vorbeiläuft. Die Kamera nimmt dabei Zeile für Zeile auf. Das Gesamtbild entsteht aus der Bewegung. Deshalb ist Line Scan eng mit dem Prozess verbunden.

Wenn Material kontinuierlich an der Kamera vorbeiläuft

Dann spricht vieles für eine Zeilenkamera. Typische Anwendungen sind:

• Folienbahnen
• Papierbahnen
• Textilien
• Metallbänder
• Druckbilder
• Fördergut
• lange Bauteile
• kontinuierliche Oberflächen

Bei solchen Anwendungen reicht ein einzelnes Flächenbild oft nicht aus. Das Material läuft weiter. Die relevante Prüfstrecke ist lang. Die Oberfläche muss über eine Bewegung hinweg bewertet werden. Line Scan kann hier sinnvoll sein, weil das Bild aus der Bewegung aufgebaut wird.

Wenn lange, breite oder endlose Oberflächen geprüft werden

Dann kann Area Scan an Grenzen kommen. Eine Flächenkamera erfasst den Bereich, der ins Bild passt. Bei langen oder endlosen Materialien ist das oft nicht praktikabel. Entweder müsste das Material gestoppt werden, oder es wären mehrere Aufnahmen, mehrere Kameras oder aufwendige Mechanik nötig. Eine Line Scan Kamera kann in solchen Fällen die passendere Richtung sein, weil sie die Oberfläche zeilenweise erfasst, während das Material läuft. Typische Prüfaufgaben:

• Oberflächenfehler erkennen
• Kratzer oder Einschlüsse finden
• Druckbild prüfen
• Musterfehler erkennen
• Materialbahnen kontrollieren
• Kanten oder Strukturen über eine Strecke bewerten

Wenn hohe Geschwindigkeit und hohe Detailerkennbarkeit zusammenkommen

Gerade bei schnellen Durchlaufprozessen kann eine Zeilenkamera sinnvoll sein. Aber nur, wenn Bewegung, Synchronisation und Beleuchtung beherrscht werden. Das ist der Punkt, an dem viele Projekte kippen: Die Kamera passt auf dem Papier. Der Prozess aber nicht. Bei Line Scan müssen besonders sauber betrachtet werden:

• Transportgeschwindigkeit
• Line Rate
• Encoder-Signal
• Triggerung
• Beleuchtung
• Datenrate
• Schnittstelle
• Auswertung
• mechanische Stabilität

Wenn diese Punkte nicht zusammenspielen, entstehen verzerrte, unscharfe oder nicht reproduzierbare Bilder.

Area Scan oder Line Scan? Die wichtigsten Kriterien im Überblick

Die folgende Übersicht hilft bei der ersten Einordnung. Sie ersetzt keine technische Prüfung, zeigt aber, welche Richtung naheliegt.

FAQ zu Line Scan und Area Scan Kameras