視覺光源理解技巧是什么（視覺光源是什么意思）

本文目錄一覽：

• 1、如何選擇工業(yè)相機(jī)的視覺光源
• 2、新手必學(xué)的基礎(chǔ)用光技巧
• 3、機(jī)器視覺光源的如何選擇
• 4、如何選擇工業(yè)相機(jī)的視覺光源？
• 5、機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)光源選型技巧

如何選擇工業(yè)相機(jī)的視覺光源

機(jī)器視覺系統(tǒng)隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)檢測(cè)中，工業(yè)檢測(cè)應(yīng)用于識(shí)別、表面質(zhì)量、圖像處理、圖像采集等。

一個(gè)完整的機(jī)器視覺系統(tǒng)包括：工業(yè)相機(jī)、光源、圖像采集卡、圖像采集軟件等。

告訴大家如何選擇合適的機(jī)器視覺光源呢？要注意一下幾點(diǎn)：

1、亮度：在兩種光源中選擇時(shí)，最佳的選擇是更亮的那個(gè)。

當(dāng)光源不夠亮?xí)r，可能有三種不好的情況會(huì)出現(xiàn)。

第一，工業(yè)相機(jī)的信噪比不夠；由于光源的亮度不夠，圖像的對(duì)比度必然不夠，在圖像上出現(xiàn)噪聲的可能性也隨即增大。

第二，光源的亮度不夠，必然要加大光圈，從而減小了景深。

第三，當(dāng)光源的亮度不夠的時(shí)候，自然光等隨機(jī)光對(duì)系統(tǒng)的影響會(huì)最大。

2、光源均勻性：不均勻的光會(huì)造成不均勻的反射。均勻關(guān)系到三個(gè)方面。

第一，對(duì)于視野，在攝像頭視野范圍部分應(yīng)該是均勻的。簡(jiǎn)單的說，圖像中暗的區(qū)域就是缺少反射光，而亮點(diǎn)就是此處反射太強(qiáng)了。

第二，不均勻的光會(huì)使視野范圍內(nèi)部分區(qū)域的光比其他區(qū)域多。從而造成物體表面反射不均勻（假設(shè)物體表面的對(duì)光的反射是相同的）。

第三，均勻的光源會(huì)補(bǔ)償物體表面的角度變化，即使物體表面的幾何形狀不同，光源在各部分的反射也是均勻的。

3、光譜特征：光源的顏色及測(cè)量物體表面的顏色決定了反射到攝像頭的光能的大小及波長(zhǎng)。

白光或某種特殊的光譜在提取其他顏色的特征信息時(shí)可能使比較重要的因素。當(dāng)分析多顏色特征的時(shí)候，選擇光源的時(shí)候，色溫是一個(gè)比較重要的因素。

4、壽命特性：光源一般需要持續(xù)使用。為使圖像處理保持一致的精確，視覺系統(tǒng)必須保證長(zhǎng)時(shí)間獲得穩(wěn)定一致的圖像。

5、對(duì)比度：對(duì)比度對(duì)機(jī)器視覺來說非常重要。機(jī)器視覺應(yīng)用的照明的最重要的任務(wù)就是使需要被觀察的特征與需要被忽略的圖像特征之間產(chǎn)生最大的對(duì)比度，從而易于特征的區(qū)分。

對(duì)比度定義為在特征與其周圍的區(qū)域之間有足夠的灰度量區(qū)別。好的照明應(yīng)該能夠保證需要檢測(cè)的特征突出于其他背景。

新手必學(xué)的基礎(chǔ)用光技巧

導(dǎo)語：都說攝影是光的藝術(shù)，用光既是一種基本功，又是體現(xiàn)攝影師水平高低的重要內(nèi)容。無論你多么會(huì)構(gòu)圖，多會(huì)運(yùn)用道具和布置場(chǎng)景，最終在完成的影像上，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，還是光起到了最決定性的作用，因?yàn)閿z影本來就是用光在繪圖。所以，正如文章標(biāo)題所說的，不會(huì)用光還玩什么攝影?在此，我特地整理了一篇較為系統(tǒng)基礎(chǔ)的用光知識(shí)，不懂用光的你，趕緊補(bǔ)補(bǔ)課吧。

新手必學(xué)的基礎(chǔ)用光技巧

一、光源

光源指的是供攝影用的光線來源，主要分為自然光、環(huán)境光和人造光三種。

1、自然光

自然光又稱為“天然光”，是太陽照射至地球上的光線，以及月光和星光。自然光的強(qiáng)度和方向是不能由攝影者任意調(diào)節(jié)和控制的，只能選擇改變被攝體的角度和等待時(shí)機(jī)，因此，攝影人在拍攝前，應(yīng)去了解自然光的變化和對(duì)攝影用光的影響。

2、環(huán)境光

環(huán)境光其實(shí)也是人造光源的一種，如室內(nèi)的照明燈，室外的路燈、霓虹燈、車燈，此類人造的燈光，卻又不是專用于攝影的燈光，都屬于環(huán)境光。

3、人造光

這里所說的人造光是指攝影專用的燈光，它與環(huán)境光的區(qū)別在于，它是可以被攝影師控制的。如閃光燈、LED拍攝燈等等。

二、光質(zhì)

光質(zhì)是指拍攝所用光線的軟硬性質(zhì)，可分為硬質(zhì)光和軟質(zhì)光。

1、硬光(直射光)

硬光即是強(qiáng)烈的直射光，如沒有云彩遮擋的太陽光，或直接照射在人或物體上的人造光，如閃光燈、照明燈光等。直射光照下的人或物體受光面和陰影部分光比較大，亮部清晰，陰影濃重，畫面反差強(qiáng)烈，立體感強(qiáng)。多用于表現(xiàn)硬朗、粗糙或質(zhì)感強(qiáng)的物體或人物。在自然光照下，晴天或中午時(shí)，光線較硬。

2、軟光(散射光)

軟光也可稱為柔光，軟光是一種漫散射性質(zhì)的光，沒有明確的方向性，在被照物上不留明顯的陰影。其反差較小，明暗過渡比較柔和，表現(xiàn)層次變化細(xì)膩，色調(diào)層次豐富，一般多云或陰天就會(huì)產(chǎn)生軟光的效果。由于軟光比較柔和細(xì)膩，所以經(jīng)常被用于女性和兒童題材的拍攝中。

三、光位

1、順光

順光是攝影時(shí)最常使用的采光手法，是從被攝體正面照射過來的光線。它的.特點(diǎn)是能把被攝體的形態(tài)和顏色表現(xiàn)得非常到位。因此，順光最常被使用在風(fēng)景攝影領(lǐng)域，不僅可充分展現(xiàn)地形、地貌，順光下湛藍(lán)、飽滿的天空也是襯托各種風(fēng)景的最佳背景。

但順光拍攝時(shí)，被攝體側(cè)面不容易產(chǎn)生陰影，缺乏立體感，畫面會(huì)顯得平淡，缺乏藝術(shù)性。在使用順光拍攝人像時(shí)，應(yīng)盡量尋找深色背景或能突出主體的表現(xiàn)形式，有時(shí)候?yàn)榱吮憩F(xiàn)出人物背景天空的湛藍(lán)色或細(xì)節(jié)，也會(huì)采用順光。

2、側(cè)光

拍照時(shí)，凡是從被攝物的左右側(cè)面45度-90度角打來的光線，都可以泛稱為側(cè)光。側(cè)光千變?nèi)f化，只要在拍攝時(shí)稍微改變光源角度，就能為整張照片營(yíng)造出截然不同的效果，增添戲劇性。此外，側(cè)光能夠依據(jù)被攝物的型態(tài)特征，營(yíng)造出豐富的光影變化，因此在各式各樣的攝影領(lǐng)域中應(yīng)用甚廣。

一般來說，側(cè)光適合應(yīng)用在表現(xiàn)被攝物的質(zhì)感、輪廓、形狀和紋理，或是用來強(qiáng)調(diào)甚至夸大被攝物的立體感，對(duì)建筑物的雄偉高大很有表現(xiàn)力。同時(shí)，拍攝男子肖像多采用側(cè)光，給人以硬朗的感覺。

3、逆光

逆光即是從被攝體后方照射過來的光線。從被攝體正面看，被攝體輪廓光顯得非常明亮，閃爍的光輝很漂亮。這是最具戲劇張力的用光方式，可以創(chuàng)造富有戲劇感或意境的影像，卻也可能讓被攝主體的面貌與細(xì)節(jié)完全看不清，拍攝時(shí)要特別注意。然而，如果能妥善運(yùn)用逆光，可以為被攝主體增添更多細(xì)節(jié)，例如表現(xiàn)模特兒輕柔的發(fā)絲、昆蟲身上的纖毛，甚至是空氣中飄揚(yáng)著的塵埃。

逆光拍攝人物時(shí)，由于人的正面處于陰影中會(huì)顯得很暗，因此，要做的是盡量讓臉部曝光準(zhǔn)確，這樣的效果或許會(huì)讓背景曝光過度，光暈嚴(yán)重，但如果控制得好，效果還是很不錯(cuò)的。當(dāng)然，還可以用反光板或閃光燈進(jìn)行正面補(bǔ)光，平衡畫面曝光，或者用逆光表現(xiàn)剪影的效果。

4、頂光

頂光即從被攝體頂部往下照射的光線。在戶外，最常遇上頂光的時(shí)刻大約在上午11點(diǎn)到下午3點(diǎn)左右。在頂光的條件下拍攝，人物的鼻下人中處和脖子處容易產(chǎn)生陰影，甚至很容易產(chǎn)生黑眼袋，顯得模特不怎么好看，一般來說，運(yùn)用頂光是不容易進(jìn)行拍攝的，但使用得當(dāng)一樣可以拍出漂亮的照片，比如讓模特抬頭來改變光線的照射方向。

而在拍攝風(fēng)景時(shí)，頂光卻是不錯(cuò)的選擇，可以營(yíng)造明朗、活潑、熱情的氣氛。

5、底光

底光和頂光正好相反，它是從人的腳下垂直照上來的光線，往往會(huì)使被攝主體顯得陰森、恐怖和刻板。底光更多出現(xiàn)在舞臺(tái)戲劇照明中，而在人像拍攝中較少用到，但低角度的反光板、廣場(chǎng)的地?zé)簟⒌孛娴姆垂獾纫矌в械坠獾男再|(zhì)，可作為補(bǔ)光效果。

6、倫勃朗光

倫勃朗光是一種專門用于拍攝人像的特殊用光技術(shù)。拍攝時(shí)，被攝者臉部陰影一側(cè)對(duì)著相機(jī)，燈光照亮臉部的四分之三，其中臉部的任意一側(cè)呈現(xiàn)出倒三角形的亮區(qū)，因此也被稱為三角光。倫勃朗光塑造出來的臉部，立體感強(qiáng)，層次豐富，更重要是陰影那邊的眼睛，依然有眼神光，以保持炯炯有神的面貌，并且照片也具戲劇感。

7、蝴蝶光

蝴蝶光也叫派拉蒙光，由于鼻下所呈現(xiàn)出的影子為蝴蝶形，因此被稱為蝴蝶光。它是美國(guó)好萊塢電影廠早期在影片或劇照中拍美女、影星慣用的布光法。蝴蝶光的光源設(shè)定在人臉的正斜上方，這樣會(huì)制造出面頰與下巴的陰影，因此會(huì)更突出兩頰顴骨，并且讓面孔看起來更瘦、下巴更尖，能提升對(duì)象的魅力。不過需要注意的是，有時(shí)需要使用反光板在人臉底下補(bǔ)光，消除掉較重的陰影。

8、分割光

分割布光就是將光源以90度置于對(duì)象的左邊或右邊，使人臉表現(xiàn)出一面亮、一面暗的效果。這種布光會(huì)制造出較強(qiáng)烈的戲劇感，適合表現(xiàn)人物鮮明的個(gè)性或氣質(zhì)。例如藝術(shù)家、音樂家等，也常常被用來拍攝男性以表現(xiàn)出硬朗的感覺。同時(shí)，用黑白畫面來表現(xiàn)，明暗對(duì)比會(huì)顯得更強(qiáng)烈，能得到更好的視覺效果。

9、環(huán)形光

環(huán)形布光是在蝴蝶光基礎(chǔ)上稍加改動(dòng)而成的，非常適合拍攝常見的橢圓形面孔。這種方法能夠讓鼻子在面頰上投下一些陰影，要得到這樣的效果，光源要稍稍高于眼睛和相機(jī)的平面30-40度。用環(huán)形采光布光法時(shí)，主要強(qiáng)調(diào)人物輪廓和立體感。

機(jī)器視覺光源的如何選擇

光源選擇應(yīng)注重以下幾點(diǎn)：

1、 對(duì)比度

好的光源應(yīng)該要保證將物體的特征明顯的表現(xiàn)出來，易于與其他物體形成對(duì)比。那么，怎么用光源來檢測(cè)圖像的對(duì)比度呢？可以使用相同顏色的光源照射物體，看看是否有部分變亮；或是采用相反顏色的光源照射物體，看是否有部分變暗；或是采用不同的波長(zhǎng)照射物體，物體穿透能力越強(qiáng)，波長(zhǎng)則越短。

2、適應(yīng)性

好的光源應(yīng)該能夠做到在實(shí)驗(yàn)中和實(shí)際中的效果一致，要擁有良好的適應(yīng)環(huán)境的性能。

3、均勻性

光源在使用的時(shí)候要保證均勻性，要保證整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行

4、可維護(hù)性

可以了解下51camera自主研發(fā)的機(jī)器視覺光源

ZQA-3000W 為51camera自主研發(fā)，專為復(fù)雜環(huán)境下視覺照明使用的光源。具有照射范圍大，亮度高，亮度穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。在高速頻閃的工作模式下可以精準(zhǔn)控制點(diǎn)亮?xí)r刻及點(diǎn)亮?xí)r間；可以在高速、遠(yuǎn)距離、大范圍、危險(xiǎn)環(huán)境、高溫、光線干擾等各種環(huán)境下為視覺系統(tǒng)提供可靠的照明。

ZQA-3000W 選用超高品質(zhì)材料，瞬間亮度超高、穩(wěn)定性好。在指定大小區(qū)域內(nèi)，可以達(dá)到 1000000Lux 以上瞬間亮度。產(chǎn)品可無衰減點(diǎn)亮 10^8 次以上。

ZQA-3000W 采用獨(dú)有技術(shù)，可瞬間增量至普通光源的十倍以上。 驅(qū)動(dòng)電路為自主研發(fā)電路，點(diǎn)亮?xí)r間可做 us 級(jí)調(diào)節(jié)，可提供反接保護(hù)，過載保護(hù)等。

應(yīng)用場(chǎng)景：

公路智能交通

軌道交通

隧道檢測(cè)

大型工件定位及檢測(cè)

機(jī)器人抓取

安全與監(jiān)控

醫(yī)藥生產(chǎn)

化學(xué)生產(chǎn)

高溫狀態(tài)下物體檢測(cè)

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如何選擇工業(yè)相機(jī)的視覺光源？

1、亮度:在兩種光源中選擇時(shí),最佳的選擇是更亮的那個(gè).

2、光源均勻性:不均勻的光會(huì)造成不均勻的反射.均勻關(guān)系到三個(gè)方面.

3、光譜特征:光源的顏色及測(cè)量物體表面的顏色決定了反射到攝像頭的光能的大小及波長(zhǎng).

4、壽命特性:光源一般需要持續(xù)使用.為使圖像處理保持一致的精確,視覺系統(tǒng)必須保證長(zhǎng)時(shí)間獲得穩(wěn)定一致的圖像.

5、對(duì)比度:對(duì)比度對(duì)機(jī)器視覺來說非常重要.機(jī)器視覺應(yīng)用的照明的最重要的任務(wù)就是使需要被觀察的特征與需要被忽略的圖像特征之間產(chǎn)生最大的對(duì)比度,從而易于特征的區(qū)分.

機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)光源選型技巧

選擇最合適機(jī)器視覺照明光源的八個(gè)小技巧：

（1）檢測(cè)材料缺損請(qǐng)使用亮度高的光；

（2）精確定位請(qǐng)使用合適波長(zhǎng)的光；

（3）檢測(cè)玻璃上的刮痕請(qǐng)使用非漫射的光，即Non-Diffused Light；

（4）檢測(cè)透明包裝請(qǐng)使用漫射光，即Diffused Light；

（5）創(chuàng)造對(duì)比請(qǐng)使用顏色光；

（6）檢測(cè)快速移動(dòng)物體請(qǐng)使用頻閃光；

（7）消除反射時(shí)請(qǐng)使用紅外光；

（8）消除顏色變化請(qǐng)使用紅外光；

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