Ratgeber
Mit einem Endoskop lassen sich Hohlräume in Wänden oder das Innere von Maschinen und Rohren ohne grossen Aufwand untersuchen. Eine Endoskop-Kamera, die über USB angeschlossen wird, ist eine preisgünstige Alternative zum professionellen Endoskop. Was Sie beim Kauf einer Endoskop-Kamera beachten sollten und welche Vorteile eine USB-Lösung bietet, erfahren Sie in unserem Ratgeber.
Der Aufbau eines USB-Endoskops ist verhältnismässig einfach: An der Spitze des Endoskops befindet sich das Objektiv. Bei einigen Geräten ist direkt ein CCD- oder CMOS-Chip am Kopf untergebracht, der die eigentliche Kamera darstellt.
Bei anderen befindet sich der Sensor am entgegengesetzten Ende des flexiblen Verbindungstücks. In diesem Fall erfolgt die Bild-Übertragung von der Endoskop-Spitze zum Sensor über Glasfasern.
Die Anzahl der verwendeten Fasern gibt einen Hinweis auf die zu erwartende Übertragungsqualität. Während günstige Geräte mit rund 76.000 Fasern auskommen, haben Highend-Endoskopkameras mehr als 300.000.
Häufig sind um das Objektiv oder um die Kamera herum LEDs angebracht, die selbst versteckte Winkel zuverlässig ausleuchten.
Vom Kamera-Sensor erfolgt die Bild-Übertragung via USB an ein kompatibles Gerät, das als Monitor fungiert. Infrage kommen beispielsweise Notebooks, Smartphones oder Tablets.
Meist ist vor Inbetriebnahme einer Endoskop-Kamera die Installation von Treibern oder einer speziellen Software erforderlich. Diese können Sie von der beigelegten Treiber-CD oder von der Webseite des Herstellers beziehen.
Endoskop-Kameras werden heute längst nicht mehr nur in der Medizin eingesetzt. Auch in Handwerk und Industrie weiss man um die Vorteile der praktischen Kameras.
Zum Beispiel können damit ohne grossen Aufwand Hohlräume in Wänden untersucht werden. Im KFZ-Bereich werden unzugängliche Bereiche bei Karosserien und Motoren mithilfe von Endoskopkameras in Augenschein genommen.
Bei Industrieanlagen kann noch vor der Demontage einer Maschine geprüft werden, was für ein Schaden vorliegt und so die Ausfallzeit auf ein Minimum reduziert werden.
Das klassische Einsatzgebiet einer Endoskop-Kamera ist die Inspektion von Abwasserrohren. Ausgerüstet mit leuchtstarken LEDs und einem Haken- oder Magnet-Aufsatz lassen sich auch verloren gegangene Dinge wie Ringe sicher aus dem Abfluss bergen.
Im Vergleich zu einer professionellen Endoskopkamera bietet ein USB-Modell diverse Vorteile:
Zum einen ist eine Kamera mit USB-Anschluss deutlich günstiger. Der Preisunterschied resultiert unter anderem aus einer geringeren Auflösung, einer geringen Länge der Sonde und dem Verzicht auf einen integrierten Monitor.
Für die Bildausgabe wird einfach das via USB-Kabel angebundene Endgerät verwendet.
Ein Profi-Endoskop ist relativ sperrig und meist in einem eigenen Koffer untergebracht. Eine USB-Kamera weist dagegen nur geringe Abmessungen auf und findet Platz in jedem Werkzeugkoffer oder sogar in der Hosentasche.
Darüber hinaus sind die kleinen Geräte besonders schnell einsatzbereit. Einfach das Endoskop an einen Laptop oder ein Smartphone anstecken und schon kann die Inspektion beginnen.
Eine wasserdichte und mit LEDs ausgestattete Kamera ist für viele Fälle bereits ausreichend und aufgrund des günstigen Anschaffungspreises attraktiv für viele Heimwerker.
Mit der passenden Software können leicht Fotos oder sogar Videoaufnahmen angefertigt und direkt am Computer bearbeitet werden. Ausserdem benötigt ein USB-Endoskop keine eigene Stromversorgung, die benötigte Spannung wird einfach über den USB-Anschluss bereitgestellt.
Es kann nicht schaden, gleich zu einer wasserfesten USB-Endoskop-Kamera zu greifen. Eine Beleuchtung mit LEDs sollte ebenfalls obligatorisch sein. Eine LED ist deutlich haltbarer als ein normales Leuchtmittel und zudem weniger empfindlich gegenüber Stössen. Achten Sie auch darauf, dass sich die Beleuchtung dimmen lässt.
Wichtige Parameter sind zudem die Länge und der Durchmesser der Sonde. Für viele Einsatzbereiche ist eine Länge von einem Meter bereits ausreichend. Beim Durchmesser gilt dagegen: Je dünner die Sonde, desto besser können besonders enge Bereiche untersucht werden. Allerdings ist zu berücksichtigen, dass mit ansteigender Länge der Glasfaser auch die Lichtausbeute sinkt. Das hat zur Folge, dass Kamera-Chip und Kamerakopf mit zunehmender Länge grösser ausfallen müssen.
Von besonderer Bedeutung ist die Auflösung der Kamera. Ist diese zu gering, erhalten Sie ein unscharfes Bild, auf dem Sie nur wenige Details erkennen. Empfehlenswert sind Geräte mit einer Auflösung ab 1280 x 720 Pixel.
Für anspruchslosere Inspektionen eignen sich auch Endoskope mit einer Auflösung von 640 x 480 Pixel. Kein Problem dürfte dagegen die Auflösung des Monitors darstellen, da die meisten Laptops und Smartphones höher auflösen als ein Endoskop.
Zu guter Letzt ist sicherzustellen, dass das Endgerät, mit dem Sie das USB-Endoskop betreiben möchten, kompatibel ist. Treiber und Software werden nicht für jedes Betriebssystem angeboten. Um den USB-Stecker des Endoskops anzuschliessen, wird ein freier USB-Steckplatz benötigt. Damit ein Anschluss des Kabels an ein Smartphone erfolgen kann, ist meist ein Adapter von Micro-USB oder USB-C auf USB-Typ-A erforderlich.
Unser Praxistipp: Auf ein widerstandsfähiges Kabel achten!
USB-Kabel sind empfindlich. Falls Sie Ihre Endoskop-Kamera in Umgebungen mit scharfen Kanten, beispielsweise bei Karosserien oder in Maschinen, einsetzen möchten, sollten Sie zu einem Modell mit verstärktem Kabel greifen. Die Lebensdauer des Endoskops wird dadurch deutlich erhöht.
Wie erkenne ich, ob ein Endoskop wasserdicht ist?
Ob und in welchem Umfang ein USB-Endoskop gegen Wasser und Staub geschützt ist, gibt die sogenannte IP-Zertifizierung an. Nach DIN EN 60529 besteht der IP-Code aus zwei Ziffern. Die erste Zahl gibt Auskunft darüber, welcher Schutz vor Schmutz und Staub besteht, während die zweite Zahl die Widerstandsfähigkeit gegenüber Wasser angibt. Wirklich dauerhaft wasserdicht wäre ein Endoskop, das wenigstens nach IP68 zertifiziert ist. Ein solches Gerät ist vollkommen staubdicht sowie resistent gegen dauerhaftes Untertauchen bis zu einer Tiefe von 1,5 Meter.
Gibt es auch drahtlose USB-Endoskope?
Ja. Bei solchen Geräten wird das USB-Kabel mit einem WLAN-Adapter verbunden. Mit einem Smartphone oder Tablet wird anschliessend eine Verbindung zum Adapter aufgebaut. Der Vorteil einer solchen Lösung besteht darin, dass sich das mobile Endgerät frei im Raum aufstellen lässt und bei der Inspektion kein störendes Kabel im Weg ist.
Der Begriff „Endoskop“ stammt von den altgriechischen Wörtern „endon“, was so viel wie „innen“ bedeutet, und „skopein“, das mit „beobachten“ übersetzt werden kann. Ärzte verwenden Endoskope seit Langem, um von aussen zugängliche Hohlräume im Körperinneren in Augenschein zu nehmen. Früher fungierten die Geräte als reine Untersuchungsinstrumente, heute dienen sie zur Dokumentation – oft in Verbindung mit einer Digitalkamera und entsprechenden Aufzeichnungsgeräten.
Medizinische Kameras, wie sie zum Beispiel bei Magen- und Darmspiegelungen eingesetzt werden, sind kostspielige Präzisionsinstrumente, hergestellt aus Materialien, die sich schnell und leicht desinfizieren lassen. Der Umgang mit solchen Geräten erfordert fachliches Know-how. Doch auch Nichtmediziner können die Vorteile der Endoskopie nutzen – durch zwar relativ einfache, aber durchaus praxistaugliche Endoskopkameras mit USB-Anschluss.
Der USB-Anschluss macht die Kameras zu sehr flexiblen Werkzeugen, denn sowohl die Bildübermittlung als auch die Stromversorgung der LED-Beleuchtung und des Aufnahmechips laufen über USB. Akkus, Batterien und externe Netzteile sind überflüssig. 5 V Standardspannung bei 500 mA Stromstärke reicht zum Betrieb einer USB-Endoskop-Kamera völlig aus.
Basisbestandteile aller USB-Endoskop-Kameras sind der Kamerakopf, die Aufnahmeeinheit mit einem CCD- oder CMOS-Chip (die in einigen Modellen im Kamerakopf integriert sein kann), ein langes USB-Kabel sowie in der Regel ein Verbindungselement, das aufgrund seiner langen Form und Flexibilität "Schwanenhals" genannt wird.
Der Kamerakopf
Der Kamerakopf besteht aus einem Objektiv, um das herum mehrere LEDs platziert sind. Um Überbelichtungen zu vermeiden, lassen sich die LEDs in der Regel dimmen. Die Gehäuse sind teils wasserdicht und werden mitunter mit Hilfsmitteln wie Haken, Spiegeln oder Magneten ausgeliefert. Wie nützlich wasserfeste USB-Endoskop-Kameras sind, wird klar, wenn beispielsweise Schrauben oder Muttern aus Abflüssen oder anderen unzugänglichen Stellen geborgen werden sollen, an denen sich Flüssigkeit befindet.
Der Schwanenhals
Sofern der Aufnahmechip zusammen mit der Elektronik nicht direkt im Kamerakopf untergebracht ist, führt die Bildübertragung über den Schwanenhals. Sie erfolgt zunächst vollkommen analog, und zwar über aussen verspiegelte Glasfasern. Deren Anzahl kann variieren und reicht bei preisgünstigen Geräten von rund 76.000 bis zu mehr als 300.000 in Highend-Geräten. Die Funktion ist so einfach wie funktional: Licht breitet sich gradlinig aus, der Ausfallwinkel entspricht dabei immer dem Einfallwinkel. In jeder dieser Fasern läuft die vom Objektiv kommende Bildinformation zickzackförmig zum Ziel, dem Aufnahmechip. Nur dadurch ist es möglich, Licht auch über gebogene und sogar kreisförmige Strecken zu transportieren.
Die Aufnahmeeinheit
Um ein digitales Foto oder Video zu erzeugen, entspricht jede Faser einem Bildpunkt auf dem Aufnahmechip. Das ist auch der Grund dafür, dass einige USB-Endoskop-Kameras nur eine relativ geringe Bildauflösung liefern. Gängig sind 640 x 480 Pixel. Hochwertige Systeme bringen es auf 1280 x 720 oder 1600 x 1200 Pixel. Eine noch höhere Auflösung wäre zwar möglich, der Schwanenhals würde dann aber zu dick. Ausserdem transportieren dünne Glasfasern weniger Licht als dicke. Ein sehr dunkles Bild wäre die Folge.
Nicht nur die Anzahl der Glasfasern, auch die Länge des Schwanenhalses ist begrenzt. Aus folgendem Grund: je länger das Glasfaserkabel, desto geringer ist die Lichtausbeute und desto grösser müssen der Aufnahmechip und der Durchmesser des Kamerakopfes sein. Bei Kabellängen von einem oder anderthalb Metern sind Kameraköpfe mit sechs Millimetern Durchmesser ausreichend, wohingegen Köpfe mit neun Millimetern Durchmesser Licht über eine Länge bis zu zehn Metern transportieren. Bei Kabeln, die länger als zehn Meter sind, sollte der Kopf einen Durchmesser von 25 oder sogar über 30 Millimetern haben. Wenn der Chip allerdings im Kamerakopf sitzt und aus diesem Grund keine Glasfaserzuleitung benötigt, kann die Bildauflösung bis zum Full-HD-Format reichen.
Auf folgende Ausstattungsmerkmale sollten Sie achten:
Kamerafunktionen und Auflösung
Mit den bei uns erhältlichen USB-Endoskop-Kameras können Sie sowohl Fotos und/oder Videos aufnehmen. Je nach Einsatzbereich und Anspruch sollte die Auflösung ausfallen, die 640 x 480 bis 1600 x 1200 Pixel betragen kann. Wichtig ist ausserdem die Anzahl der im Kamerakopf untergebrachten LEDs sowie deren Dimmbarkeit.
Durchmesser und Länge der Kamerasonde
Wie bereits erwähnt, hängt die Bildauflösung unter anderem vom Durchmesser der Sonde ab: je grösser das Objektiv, desto mehr Licht fällt auf den Kamerachip und desto höhere Auflösungen sind möglich. Die bei uns angebotenen Kamera weisen einen Sondendurchmesser zwischen sechs und zwölf Millimeter auf. Sie können zudem zwischen Modellen mit unterschiedlicher Sondenlänge (Kamerakopf und Schwanenhals) wählen - ein wichtiges Kriterium für die Reichweite beim Einsatz der Kamera. Manche der bei uns angebotenen Kameras verfügen über besondere Ausstattungsmerkmale wie Extra-Zubehör (Magneten, Haken, Spiegel, Verlängerungskabel etc.) und Funktionalitäten wie eine wasserdichte Bauweise und spezielle Foto- und Videofeatures. Beachten Sie die Angaben der Hersteller, um das für Ihren Bedarf passende Gerät zu finden!
Mit welcher Software lassen sich USB-Endoskop-Kameras betreiben?
Eine Treiber-CD mit Anwendungssoftware gehört in aller Regel zum Lieferumfang der Kameras. Mit dem dazugehörigen Programm lassen sich Fotos und komplette Videosequenzen abspeichern.
Wie nah kann der Kamerakopf an ein Objekt herangeführt werden, damit scharfe Detailaufnahmen entstehen?
Bei sehr kleinen Objekten, beispielsweise eine im Motorraum verloren gegangene Schraube, sind Nahbereichsaufnahmen nicht zu unterschätzen. Gute USB-Endoskop-Kameras bieten einen Schärfebereich zwischen 30 und 80 Millimetern.
Welche Schutzklasse haben die Kameraköpfe?
Die meisten Kameras, die Sie in unserem Onlineshop finden, bieten die Schutzklasse IP67. Das heisst, sie sind vor eindringendem Staub und vor eindringendem Wasser beim Eintauchen geschützt, also wasserdicht.