明场与暗场照明在检测应用中的选型
机器视觉成像的核心关键之一，就是为设备工况选择最优照明方式，以获得理想的明暗对比度：也就是选择明场照明还是暗场照明。
明场照明是工业场景中更常用的打光方式；而暗场照明在反光表面成像、边缘检测等场景更具优势。本文将讲解明场、暗场照明的布设要求，以及两者在成像中的优缺点。
明场照明布设原理
明场照明依靠反射光成像。光源发出的光线经物体表面直射反射进入相机，那些容易产生光散射的微小缺陷、边缘轮廓，反而不容易被相机捕捉到。整体画面偏亮，但雕刻纹路、划痕、凹坑等细节轮廓会变得不清晰。此外，由于镜面反射特性，高反光表面很难用明场照明正常成像：物体表面对光线散射少、大量光线直接反射回相机，画面容易出现高光过曝白斑，如下图所示。
明场照明标准布设角度：光源与被测表面夹角 45°～90°。通常将光源适当靠近被测面更有优势，既能覆盖更大视场，也能一定程度改善反光、边缘成像不佳的问题。
适配明场照明的相机优化
行业熟知的PRNU（像素响应非均匀性） 校准，专门用于抑制像素间响应差异，且不受镜头引入的渐晕影响。该校准搭配明场照明，可大幅优化明场测量精度。实际应用中常结合低频平场校正使用：该校准不仅能消除镜头渐晕，还可通过多组实时标定，修正不同光源带来的亮度不均匀问题。
依托相机感光度一致性匹配与上述标定算法，所有 Adimec 相机可通用同一套打光参数，无论替换哪一台设备，输出的测量结果完全一致。
暗场照明布设原理
明场采集的是镜面反射光，而暗场照明只采集散射光。仅对散射光成像时，边缘、表面缺陷是主要的光散射源，因此在画面中会变得格外突出明显。
暗场最佳打光方式为低角度入射（常用环形光源），标准倾角约 10°～15°。低角度光线可让边缘、缺陷、凸起纹路充分产生散射，同时避免被测表面将光线直接反射回相机。该方式非常适合检测高反光、镜面类工件，这类工件往往无法用明场照明完成检测。
下图为明场照明与暗场照明成像效果对比：
| 明场照明 | 暗场照明 |
|---|---|
| 金属钱币 前置明场成像 | 金属钱币 前置暗场成像 |
适配暗场照明的相机优化
Adimec 相机出厂均做最低读出噪声优化，支持模拟增益调节，可进一步压低读出噪声。这项优化能大幅提升画面暗区的测量精度。
相机在工厂已完成 DSNU（暗信号非均匀性） 标定；同时支持在设备端现场重新标定，可根据实际应用进一步优化成像质量。DSNU 校准可抑制像素间固定图案噪声，从而提升整体测量精度。
DSNU 校正前后效果对比
最终选型建议
归根结底，两种照明方式的核心目标，都是实现机器视觉打光的基本原则：获得合适的明暗对比度。掌握明场、暗场的原理与布设逻辑，能帮你为被测工件搭建最优照明方案，建议实际项目中多做几种打光方案对比测试。
有些检测场景理论上适合明场，但实际调试可能出现无法消除的反光干扰，导致明场无法使用；这时理解暗场照明的原理与用法，就能完美规避反光问题，实现稳定检测。
核心专业术语对照表
- Bright Field Lighting明场照明
- Dark Field Lighting暗场照明
- scattered light散射光
- reflected light反射光 / 镜面反射光
- ring light环形光源
- Photo Response Non-Uniformity (PRNU)像素响应非均匀性
- Dark Signal Non-Uniformity (DSNU)暗信号非均匀性
- Low Frequency Flat Field correction低频平场校正
- fixed pattern noise固定图案噪声
- read noise读出噪声
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