视觉光源应用技巧（视觉光源的作用）

本文目录一览：

• 1、机器视觉中所用到的同轴光源和其它光源的优缺点，以及使用方法
• 2、新手必学的基础用光技巧
• 3、机器视觉检测系统光源选型技巧
• 4、5条高级拍摄用光技巧
• 5、机器视觉光源的如何选择

机器视觉中所用到的同轴光源和其它光源的优缺点，以及使用方法

1、同轴光源

同轴光源可以消除物体表面不平整引起的阴影，从而减少干扰；部分采用分光镜设计，减少光损失，提高成像清晰度，均匀照射物体表面。应用领域:系列光源最适宜用于反射度极高的物体，如金属、玻璃、胶片、晶片等表面的划伤检测，芯片和硅晶片的破损检测，Mark点定位，包装条码识别。

2、背光源

用高密度LED阵列面提供高强度背光照明，能突出物体的外形轮廓特征，尤其适合作为显微镜的载物台。红白两用背光源、红蓝多用背光源，能调配出不同颜色，满足不同被测物多色要求。应用领域:机械零件尺寸的测量，电子元件、IC的外型检测，胶片污点检测，透明物体划痕检测等。

3、条形光源

条形光源是较大方形结构被测物的首选光源；颜色可根据需求搭配，自由组合；照射角度与安装随意可调。应用领域:金属表面检查，图像扫描，表面裂缝检测，LCD面板检测等。

4、环形光源

环形光源提供不同照射角度、不同颜色组合，更能突出物体的三维信息；高密度LED阵列，高亮度；多种紧凑设计，节省安装空间；解决对角照射阴影问题；可选配漫射板导光，光线均匀扩散。应用领域:PCB基板检测，IC元件检测，显微镜照明，液晶校正，塑胶容器检测，集成电路印字检查

5、AOI专用光源

不同角度的三色光照明，照射凸显焊锡三维信息；外加漫射板导光，减少反光；不同角度组合；应用领域:用于电路板焊锡检测。

6、球积分光源

具有积分效果的半球面内壁，均匀反射从底部360度发射出的光线，使整个图像的照度十分均匀。应用领域:合于曲面，表面凹凸，弧形表面检测，或金属、玻璃表面反光较强的物体表面检测。

7、线形光源

超高亮度，采用柱面透镜聚光，适用于各种流水线连续检测场合。应用领域:阵相机照明专用，AOI专用。

8、点光源

大功率LED，体积小，发光强度高；光纤卤素灯的替代品，尤其适合作为镜头的同轴光源等；高效散热装置，大大提高光源的使用寿命。应用领域:适合远心镜头使用，用于芯片检测，Mark点定位，晶片及液晶玻璃底基校正。

9、组合条形光源

四边配置条形光，每边照明独立可控；可根据被测物要求调整所需照明角度，适用性广。应用案例:CB基板检测，IC元件检测，焊锡检查，Mark点定位，显微镜照明，包装条码照明，球形物体照明等。

10、对位光源

对位速度快；视场大；精度高；体积小，便于检测集成；亮度高，可选配辅助环形光源。应用领域:VA系列光源是全自动电路板印刷机对位的专用光源。

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新手必学的基础用光技巧

导语：都说摄影是光的艺术，用光既是一种基本功，又是体现摄影师水平高低的重要内容。无论你多么会构图，多会运用道具和布置场景，最终在完成的影像上，你会发现，还是光起到了最决定性的作用，因为摄影本来就是用光在绘图。所以，正如文章标题所说的，不会用光还玩什么摄影?在此，我特地整理了一篇较为系统基础的用光知识，不懂用光的你，赶紧补补课吧。

新手必学的基础用光技巧

一、光源

光源指的是供摄影用的光线来源，主要分为自然光、环境光和人造光三种。

1、自然光

自然光又称为“天然光”，是太阳照射至地球上的光线，以及月光和星光。自然光的强度和方向是不能由摄影者任意调节和控制的，只能选择改变被摄体的角度和等待时机，因此，摄影人在拍摄前，应去了解自然光的变化和对摄影用光的影响。

2、环境光

环境光其实也是人造光源的一种，如室内的照明灯，室外的路灯、霓虹灯、车灯，此类人造的灯光，却又不是专用于摄影的灯光，都属于环境光。

3、人造光

这里所说的人造光是指摄影专用的灯光，它与环境光的区别在于，它是可以被摄影师控制的。如闪光灯、LED拍摄灯等等。

二、光质

光质是指拍摄所用光线的软硬性质，可分为硬质光和软质光。

1、硬光(直射光)

硬光即是强烈的直射光，如没有云彩遮挡的太阳光，或直接照射在人或物体上的人造光，如闪光灯、照明灯光等。直射光照下的人或物体受光面和阴影部分光比较大，亮部清晰，阴影浓重，画面反差强烈，立体感强。多用于表现硬朗、粗糙或质感强的物体或人物。在自然光照下，晴天或中午时，光线较硬。

2、软光(散射光)

软光也可称为柔光，软光是一种漫散射性质的光，没有明确的方向性，在被照物上不留明显的阴影。其反差较小，明暗过渡比较柔和，表现层次变化细腻，色调层次丰富，一般多云或阴天就会产生软光的效果。由于软光比较柔和细腻，所以经常被用于女性和儿童题材的拍摄中。

三、光位

1、顺光

顺光是摄影时最常使用的采光手法，是从被摄体正面照射过来的光线。它的.特点是能把被摄体的形态和颜色表现得非常到位。因此，顺光最常被使用在风景摄影领域，不仅可充分展现地形、地貌，顺光下湛蓝、饱满的天空也是衬托各种风景的最佳背景。

但顺光拍摄时，被摄体侧面不容易产生阴影，缺乏立体感，画面会显得平淡，缺乏艺术性。在使用顺光拍摄人像时，应尽量寻找深色背景或能突出主体的表现形式，有时候为了表现出人物背景天空的湛蓝色或细节，也会采用顺光。

2、侧光

拍照时，凡是从被摄物的左右侧面45度-90度角打来的光线，都可以泛称为侧光。侧光千变万化，只要在拍摄时稍微改变光源角度，就能为整张照片营造出截然不同的效果，增添戏剧性。此外，侧光能够依据被摄物的型态特征，营造出丰富的光影变化，因此在各式各样的摄影领域中应用甚广。

一般来说，侧光适合应用在表现被摄物的质感、轮廓、形状和纹理，或是用来强调甚至夸大被摄物的立体感，对建筑物的雄伟高大很有表现力。同时，拍摄男子肖像多采用侧光，给人以硬朗的感觉。

3、逆光

逆光即是从被摄体后方照射过来的光线。从被摄体正面看，被摄体轮廓光显得非常明亮，闪烁的光辉很漂亮。这是最具戏剧张力的用光方式，可以创造富有戏剧感或意境的影像，却也可能让被摄主体的面貌与细节完全看不清，拍摄时要特别注意。然而，如果能妥善运用逆光，可以为被摄主体增添更多细节，例如表现模特儿轻柔的发丝、昆虫身上的纤毛，甚至是空气中飘扬着的尘埃。

逆光拍摄人物时，由于人的正面处于阴影中会显得很暗，因此，要做的是尽量让脸部曝光准确，这样的效果或许会让背景曝光过度，光晕严重，但如果控制得好，效果还是很不错的。当然，还可以用反光板或闪光灯进行正面补光，平衡画面曝光，或者用逆光表现剪影的效果。

4、顶光

顶光即从被摄体顶部往下照射的光线。在户外，最常遇上顶光的时刻大约在上午11点到下午3点左右。在顶光的条件下拍摄，人物的鼻下人中处和脖子处容易产生阴影，甚至很容易产生黑眼袋，显得模特不怎么好看，一般来说，运用顶光是不容易进行拍摄的，但使用得当一样可以拍出漂亮的照片，比如让模特抬头来改变光线的照射方向。

而在拍摄风景时，顶光却是不错的选择，可以营造明朗、活泼、热情的气氛。

5、底光

底光和顶光正好相反，它是从人的脚下垂直照上来的光线，往往会使被摄主体显得阴森、恐怖和刻板。底光更多出现在舞台戏剧照明中，而在人像拍摄中较少用到，但低角度的反光板、广场的地灯、地面的反光等也带有底光的性质，可作为补光效果。

6、伦勃朗光

伦勃朗光是一种专门用于拍摄人像的特殊用光技术。拍摄时，被摄者脸部阴影一侧对着相机，灯光照亮脸部的四分之三，其中脸部的任意一侧呈现出倒三角形的亮区，因此也被称为三角光。伦勃朗光塑造出来的脸部，立体感强，层次丰富，更重要是阴影那边的眼睛，依然有眼神光，以保持炯炯有神的面貌，并且照片也具戏剧感。

7、蝴蝶光

蝴蝶光也叫派拉蒙光，由于鼻下所呈现出的影子为蝴蝶形，因此被称为蝴蝶光。它是美国好莱坞电影厂早期在影片或剧照中拍美女、影星惯用的布光法。蝴蝶光的光源设定在人脸的正斜上方，这样会制造出面颊与下巴的阴影，因此会更突出两颊颧骨，并且让面孔看起来更瘦、下巴更尖，能提升对象的魅力。不过需要注意的是，有时需要使用反光板在人脸底下补光，消除掉较重的阴影。

8、分割光

分割布光就是将光源以90度置于对象的左边或右边，使人脸表现出一面亮、一面暗的效果。这种布光会制造出较强烈的戏剧感，适合表现人物鲜明的个性或气质。例如艺术家、音乐家等，也常常被用来拍摄男性以表现出硬朗的感觉。同时，用黑白画面来表现，明暗对比会显得更强烈，能得到更好的视觉效果。

9、环形光

环形布光是在蝴蝶光基础上稍加改动而成的，非常适合拍摄常见的椭圆形面孔。这种方法能够让鼻子在面颊上投下一些阴影，要得到这样的效果，光源要稍稍高于眼睛和相机的平面30-40度。用环形采光布光法时，主要强调人物轮廓和立体感。

机器视觉检测系统光源选型技巧

选择最合适机器视觉照明光源的八个小技巧：

（1）检测材料缺损请使用亮度高的光；

（2）精确定位请使用合适波长的光；

（3）检测玻璃上的刮痕请使用非漫射的光，即Non-Diffused Light；

（4）检测透明包装请使用漫射光，即Diffused Light；

（5）创造对比请使用颜色光；

（6）检测快速移动物体请使用频闪光；

（7）消除反射时请使用红外光；

（8）消除颜色变化请使用红外光；

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5条高级拍摄用光技巧

该文不仅能使摄影爱好者了解不同光源的作用和性质，也能了解各行专业摄影师的工作内容和特点。

一、自然界入门照明工具：太阳

阳光是摄影师最基本也是最常用到的光源。它时而明亮强烈，时而黯淡柔和;色调有时温暖，有时冷峻;有时笔直照射，能制造长长的影子，也有时被乌云遮挡而发生漫射，不会留下任何阴影。随着太阳东升西落，阳光能够做主光、侧光、背光和发光(此处的“发光”是指专门打亮头发的光源。译者注)。阳光看起来非常自然(因为他就是自然)，而且永远免费。

名人肖像

Cheyenne Ellis是一位拍摄名人肖像和广告作品的洛杉矶专业摄影师，上面那张照片是她为著名演员哈莉·贝瑞拍摄的系列作品中的一张，在拍摄这张肖像时他只使用了阳光和反光板打光。该系列作品曾被“US Weekly”、“Harper's Bazaar ”和“Shape”等杂志刊登。你可能会觉得在这样一个高调的拍摄项目中，摄影师Ellis一定不会只拿着一部相机和一个价值47美元的反光板去拍摄。

但是，阳光和反光板却是摄影师Ellis最喜欢的组合，她个人网站上展示的作品中洋溢着自然的光线。“我喜欢反光板的简单和灵活，以及它带来的风格”，她说，“我很少把反光板直接对着被摄人，因为这样光线太强烈。相反，我会将光线‘羽化’，确保被摄人的眼眸中有漂亮的反光。这张照片中的沙滩就像一个巨大的补光板，帮了很大的忙。”

模拟布光图

Cheyenne Ellis设计了一个巧妙的方法，能够在不需要助手的情况下使用20英寸银/白色反光板：她坐下，将反光板放在腿上，在拍摄的同时用小臂调整反光板的方向。

二、日光和影室灯的融合

“Dyad摄影”是位于纽约市布鲁克林区的一家摄影工作室，由摄影师Justin和Colleen Picciotti组建，主要拍摄商业和艺术作品。两人曾拍摄过一个以食物为主题的私人项目，他们从拍摄符号性的图像开始将这个项目引向了令人惊讶的方向。该项目的作品展示在他们的网站上(www. dyadphotography.com)，这些作品乍一看是采用定格技术拍摄的“动态食物”，像是传统的展示图片。但如果你仔细观看，就会恍然大悟。你看到的作品有些令人震惊，有些令人捧腹，但这些关于食物的作品都根本不强调物体的三维性，而这正是其它摄影师试图在自己作品中突出的。

美食摄影

这些作品是千真万确的、甚至是反传统的二维图像。摄影师Piciottis是如何拍摄的呢?正如大多数影室作品一样，用光发挥了至关重要的作用。上面那张作品中精心制作的意大利面条和肉丸下面的桌椅、地板和餐具实际上打印出来的照片，而不是实物。为了欺骗视觉，让这个场景看起来像是一次拍摄的照片，在“房间设施”和意大利面用光的色温和密度上必须一致。但这可不容易，因为桌面的光线来自窗户，而意大利面的光线则来自影室灯。

不过作品的用光也让观者注意到这些不是平常的商业图片。例如，摄影师Picciottis故意从落在桌面光线的反方向上向面条打光，他解释说：“我们选择将不同方向上的光源结合起来，这能突出对透视的控制”。

为了在色调较冷的背景中凸显意大利面，摄影师们选择了比背景光线色调略暖的灯光。

摄影师们花费了数小时拍摄和打印桌面照片，他们采用白色/银色反光板和黑旗(black flag)使桌面、椅子和地板的光线层次保持一致。拍摄时他们将装有利图Aptus75数码后背的哈苏501相机悬挂在桌子上方，镜头则是50mm f/4卡尔·蔡司镜头。

拍摄好的桌面照片用爱普生Stylus Photo R2400型打印机打印，摄影师Piciottis选用了亚光纸，这是为了避免相纸在二次拍摄中出现反光。

在布置好意大利面后，摄影师用安装了雷达罩。“拍摄食物时用光的一个技巧是使用方向性更强的光源，能够拍摄出每个元素的不同纹理”Piciottis说，“雷达罩可以使我们在不弱化阴影的情况下柔化光线，我们还在意大利面的周围放置了白色和灰色的补光板，进一步强化阴影并突出光线的方向”。

雷达罩的使用还增强了画面中意大利干酪屑的空间感，这也是本作品区别于传统食物摄影的最富戏剧性的标志。使用雷达罩的另一个好处是：降低雷达罩的角度能够避免相纸反光。

模拟布光图

在这张模拟定格摄影的作品用光方面，Picciottis使用窗户的自然光为桌面照明，使用宝富图(Profoto)Acute2 2400WS影室灯(3245美元)加宝富图白色雷达罩(352美元)为意大利面打光。影室灯采用PocketWizard 无线触发器(351美元)同步闪光。白色和灰色的补光板帮助增加阴影的密度，强化了阴影并突出了光线的方向。

三、外景专业摄影师将影室移至户外

外景拍摄的用光可能是对摄影师最严峻的挑战之一。摄影师必须携带灯具，自带或寻找电源，而且还要将环境光线和人工灯光天衣无缝的结合到一起。

肖像摄影

出于以上原因，纽约市专业摄影师Laura Barisonzi在拍摄这张健美模特肖像之初只准备利用自然光和反光板拍摄，这位专业的体育和生活摄影师说，“这比搭设灯光，还要带着电源要简单多了”。

但天空中云团滚滚，环境光线也在直射和散射的阳光间交替。摄影师使用的照明策略是利用两个影室灯压住阳光，这样她就不用关心阳光是否直射在模特的

身上了。

“对我而言，外景拍摄用光的诀窍是确保充足的电力”，她说。她不喜欢用电池，因为两次闪光之间的充电时间太长。“如果用电池供电，我会急于完成拍摄，因为我总担心电池不够用，所以我通常用发电机为影室灯供电”。为保持场地整洁，她也喜欢使用PocketWizard闪光灯无线触发器。

模拟布光图

模拟阳光的灯光必须要做到位置高、质地硬、亮度大，光线还要以约45度的角度向下照射。灯头的位置太高，灯架就容易被风刮倒，因此当有风的时候，Barisonzi会用沙袋增加灯架的重量，还会让助手在灯架左侧扶着更高的灯架。

摄影师Laura Barisonzi在拍摄这张作品时使用了2支AlienBees B1600影室灯(每个360美元)，1个GS1型蜂巢，一台本田EU3200i型发电机提供电力。摄影师使用的相机是尼康D3，24-70mm f/2.8尼克尔镜头。

四、拍摄首饰，光采就是一切

拍摄反光物体时的用光最难，其中以拍摄首饰最为耗时。最大的挑战在于要让没有生命的物体洋溢着跃动的光芒和生命的光采。

首饰拍摄

摄影师David Barowsky和Steven Deviliss每天都要面对这种挑战，他们是位于纽约市图片区(Photo District)的“Antfarm摄影”工作室的成员。“我们关注首饰的每一个方面，特别是钻石，因为它们都很昂贵”，摄影师Barowsky说。照片中的Faraone Mennella 18K金手镯上镶满了品相非常好的白钻、棕钻和香槟钻。“对于这张照片而言，效果全部靠灯光制造，几乎没做过后期编辑。当然，我们也需要一个很锐的微距镜头来捕捉钻石的切割面和色彩上微妙的变化”。

拍摄首饰用光时必须一灯一调，对首饰切割面和表面的光线也要做到一面一调。有的首饰在拍摄时需要同时使用10多个灯和反光板。“你必须不断调整一个表面上的光线，直到调整好了为止”，Barowsky解释到，“把灯光安排的紧凑一些，不要让环境光漏进来影响色温”。背景的反射光可能会造成画面出现死黑区域，为避免出现这种情况，应在被摄主体周围布满灯、柔光罩和反光板，事实上起到柔光棚的作用。

模拟布光图

这张照片在拍摄时使用的是两个3200WS的布朗Unilite型影室灯头，手镯的左右两侧各安置一个，灯前放置有机玻璃板柔光，手镯放在刷有925银漆的反光片上。由于灯头装有栅格，光线通过有机玻璃后又再次衰减，这样就可以在黄金上创造出微妙的色调层次。

布置在机位附近的布朗Picolite型闪光灯能发出集中的光线，可以增加钻石的光泽和闪光，同时手镯背后设置的灯箱既可以保证背景纯净，也可以在银色反光片上打出反射光。

准确的曝光控制也非常重要，要做到这一点，摄影师依靠的是曝光直方图。很多玩摄影的人都会利用直方图保留照片中高光或阴影部分的细节，拍摄首饰的摄影师则利用直方图来监控首饰的眩光，确保闪光的部分不会过曝。“拍摄明亮、耀眼首饰时，控制眩光是主要的挑战之一”，Barowsky说。“减少眩光的一个诀窍是将背景光的直方图读数逐步提高到255，如果超过了255，就会出现不必要的眩光”。

Antfarm摄影工作室的团队拍摄这两个镶钻金手镯时使用了1支加装聚光罩和栅格的布朗Picolite型影室灯(720美元)，2个布朗Unilite型3200WS灯头(每个1510美元)，由布朗grafit电源供电。摄影师使用的是仙娜 P2 4X5相机，配仙娜54h数码后背，施耐德120mm f/5.6微距镜头，拍摄光圈为f/32。

五、在灯光下保持昏暗

有效地运用灯光是广告摄影的重要环节。下面这张照片是为本田CRV minivan和混合动力SUV的2010宣传册拍摄的，来自洛杉矶的汽车摄影师Jeff Ludes和它的3个助手用了4个小时拍摄了这张照片。

汽车宣传照

拍摄时的主光是Arri钨丝灯，摄影师没有使用电影摄影师经常使用的菲涅耳镜头。“没有使用菲涅耳镜头的原因是我们想让光线洋溢在整张照片中，就像路灯的灯光那样”，Ludes说。

实际上，现场已有的灯光也是整个布光中重要的一部分，所有后加的背景灯都安装了校正色彩用的醋酸酯滤光片，用来确保输出灯光的色温与路灯一致。

摄影师的最终目标是要增加色彩和氛围，赋予汽车一种感情色彩─乐观、年轻和都市情怀。但是利用灯光勾勒汽车的外型也很重要，要表现出汽车的造型、线条、色彩和大小。为了突出主体，在汽车的用光上摄影师选择了比暖色背景更为明亮的灯光，使蓝色的车身更加突出。

考虑到蓝色的天空和窗户的反射，摄影师选择在黄昏时拍摄这张照片。“在黄昏时用光的难点在于灯光要在天亮的时候就准备好，而这个时候根本无法确定灯光的布设位置和亮度水平”，Ludes说，“当太阳快落山时，你必须快速精确地调整灯光的最终位置，并在日光和灯光取得完美平衡的一小段时间窗口内进行拍摄”。

如果Ludes在整个现场使用2000瓦的灯进行照明，最终在未被灯光照及的区域可能会产生深黑的阴影，这将破坏摄影师拍摄一个充满活力、洋溢着灯光的街景的构想。Ludes说，“我们经常使用150瓦的小功率灯”。

他解释说：“大家普遍没有注意到在昏暗场景中用光时，小而暗的灯通常比大而亮的灯更合适，太亮的灯只会造成深暗的阴影。”

其它的拍摄细节?一辆水车浇湿了整条街道，使那些本来阴暗且毫无特色的黑色表面变得富有生气和充满光泽。摄影师的团队甚至还“建造”了前景中的人行道，掩盖了车辆其实停在马路中间的事实(被摄车辆其实就停在一条行车道前)。

最终的照片由8张不同的照片合成，每张照片都针对特定的元素进行构图、打光和选择，例如针对汽车的侧面、后面和轮胎分别进行曝光。“如果打在挡泥板上的灯光合适，那么轮毂槽处就会出现很深的阴影，因此有必要对轮胎进行单独曝光 ”，Ludes说。

机器视觉光源的如何选择

光源选择应注重以下几点：

1、 对比度

好的光源应该要保证将物体的特征明显的表现出来，易于与其他物体形成对比。那么，怎么用光源来检测图像的对比度呢？可以使用相同颜色的光源照射物体，看看是否有部分变亮；或是采用相反颜色的光源照射物体，看是否有部分变暗；或是采用不同的波长照射物体，物体穿透能力越强，波长则越短。

2、适应性

好的光源应该能够做到在实验中和实际中的效果一致，要拥有良好的适应环境的性能。

3、均匀性

光源在使用的时候要保证均匀性，要保证整个系统的正常运行

4、可维护性

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公路智能交通

轨道交通

隧道检测

大型工件定位及检测

机器人抓取

安全与监控

医药生产

化学生产

高温状态下物体检测

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