Scantechnik im Vergleich: Streifenlicht, Laser, Infrarot, Fotos

Markierte Begriffe erklären wir kurz, wenn du darauf zeigst oder tippst.

Fast alle Scanner für Maker arbeiten optisch: Sie werfen Licht auf das Objekt und werten mit Kameras aus, wie es zurückkommt. Die Unterschiede liegen in der Art des Lichts. Davon hängt ab, wie genau, wie schnell und wie robust ein Scanner ist. Viele aktuelle Geräte kombinieren zwei Verfahren in einem Gehäuse.

Strukturiertes Licht (Streifenprojektion)

Ein Projektor wirft ein Muster aus Streifen oder Punkten auf das Objekt. Eine oder mehrere Kameras sehen, wie sich das Muster auf der Oberfläche verbiegt. Aus dem Winkel zwischen Projektor und Kamera berechnet die Software für jeden Punkt die Entfernung. Dieses Verfahren heißt Triangulation.

Weil viele Punkte auf einmal erfasst werden, ist strukturiertes Licht schnell und verzeiht Bewegung. Es ist die häufigste Technik in Handscannern. Außenlicht kann stören.

• Weißes oder blaues Licht: Blaues Licht wird für feine Details bei kleinen Objekten genutzt, zum Beispiel beim 3DMakerpro Seal mit einem Objektbereich von 10 bis 300 mm.
• Infrarot (NIR, VCSEL): Unsichtbares Licht, das niemanden blendet. Deshalb eignet es sich gut für Personen. Shining 3D gibt die Infrarotquelle seines Einstar als Laserprodukt der Klasse 1 an, also augensicher. Infrarot-Scanner wie der Creality Otter Lite haben oft einen großen Arbeitsabstand und erfassen auch große Objekte.

Blaue Laserlinien

Der Scanner projiziert mehrere dünne Laserlinien, oft in Kreuz- oder Parallelanordnung. Die Kameras erfassen die Linien sehr präzise. Laserscanner gelten als die genaueste Technik für Maker. Revopoint und Creality geben an, dass ihre Lasermodi dunkle und glänzende Flächen oft ohne Spray erfassen. Durchsichtige und spiegelnde Teile bleiben auch für Laser schwierig. Revopoint gibt beim MetroX Pro bis 0,02 mm an, Creality beim Raptor ebenfalls bis 0,02 mm.

Dafür brauchen Laserscanner fast immer Marker, also kleine Klebepunkte, an denen sich die Software orientiert. Shining 3D schreibt für den Lasermodus: Erkennt das Gerät keine Marker, sendet es keine Laserlinien aus. Der Arbeitsabstand ist kürzer, meist 150 bis 400 mm. Für Personen ist Laser weniger geeignet. Achte auf die Laserklasse: Revopoint gibt beim MetroX für den Laserprojektor Klasse 2M an.

Hybrid-Scanner

Viele aktuelle Geräte kombinieren Laser für Details mit Infrarot für große Objekte und Personen, zum Beispiel der Einstar 2, der Creality PIKA oder der Revopoint POP 4. Du wählst den Modus je nach Objekt.

Photogrammetrie

Hier gibt es keinen eigenen Projektor. Die Software berechnet das Modell aus vielen Fotos, die das Objekt aus unterschiedlichen Richtungen zeigen. Das geht mit jeder Kamera und mit Smartphone-Apps wie RealityScan, Polycam oder KIRI Engine. All3DP nennt dafür 50 bis 1.000 Bilder. Photogrammetrie ist am günstigsten, aber auch am ungenauesten. Sie eignet sich eher für künstlerische Modelle als für passgenaue Ersatzteile.

LiDAR im Smartphone

iPhone Pro und iPad Pro haben einen LiDAR-Sensor, der laut Apple Entfernungen bis 5 m misst. Er misst die Laufzeit des Lichts und ist schnell, aber grob. Für Räume und große Gegenstände reicht das, für druckbare Detailmodelle nicht.

Was Genauigkeitsangaben bedeuten

• Genauigkeit ist die Abweichung vom echten Teil. Herstellerangaben sind Bestwerte, meist für eine Einzelaufnahme unter Laborbedingungen. Über ein großes Objekt hinweg wird der Fehler größer. Manche Hersteller nennen deshalb eine volumetrische Genauigkeit, etwa 0,05 mm + 0,1 mm × Länge in Metern beim Revopoint INSPIRE 2.
• Auflösung oder Punktabstand sagt, wie dicht die Messpunkte liegen. Details kleiner als der Punktabstand gehen verloren.
• Laut Formlabs liegen günstige Scanner etwa bei 0,1 bis 1 mm, teurere bei bis 0,02 mm. Vergleiche nur Werte, die gleich gemessen wurden.