漫射板對照明設計的影響
機器視覺項目中,漫射板經常應用在機器視覺光源中。一般是在視覺光源前面增加一塊漫射板,增加漫射板的主要目的就是為了提供視覺光源的漫反射效果,降低視覺光源的指向性,從而增加光源的照明均勻性。
增加漫射板後,提高了光源的漫射效果,改善了光源的均勻性,可是光源的亮度會有一定的降低。
漫射板的選擇
漫射板有許多類型,選擇的材質不同,其透光率也不一樣。其漫射效果也會有所不同。透光率越高的,其漫射效果就越差,光源越亮。比如同樣的條形光源,如果加上一塊低透光高漫射的漫射板,則變成了一個面光源,提供不同的漫射效果。
漫射板的選擇,需要考慮光線漫射效果與透光性。這二者是相互矛盾的,因此只能全局考慮,才能發揮漫射板的優勢。比如,使用環形光或條形光時,如果實際需要指向性好,亮度又高的光源效果,則應該拋棄漫射板的使用。如果為了增加光源均勻性效果,為了消除物體表面反光等,則應在光源上增加漫射板。
漫射板對照明的影響
漫射板就是因為其提供了更佳的漫射效果。可以將直射角度的光源,經漫射板作用後,變成漫射的光源。漫射板離光源表面越遠,漫射效果越理想。
一般來說,視覺光源的條形光、環形光源、四面可調光等,這些光源是可有可無漫射板的,可以根據實際情況使用漫射板改善光源效果,而面光源、環形無影光、四面無影光等光源,則是一定要加漫射板才能正常的工作的。
但是點光、線光源指向性強的光源,則是相反狀態,不添加漫射板才能正常工作。而圓頂光等積分光源,雖然其也需要有較好的漫反射,但是其並不是通過漫射板來實現漫反射的,而是通過反射表面的粗糙不平來改善漫反射效果的。
漫射板的應用
在視覺項目中,通常會增加漫射板,以改善視覺光源的指向性,使光源亮度有所降低,照明比較柔和均勻。一般直射角度的光源,經漫射板作用後,可以變成漫射的光源從而提供更佳的漫射效果,獲得均勻而穩定的漫射光照射區域。
有漫射板時,照明更均勻,亮度有所下降。無漫射板時,可以看到較明顯的燈珠成像,而有漫射板時則反射面表面的比較均勻。如果選擇高透光低磨砂的漫射板,燈珠顆粒感有所下降;而使用低透光高磨砂漫射板,燈珠顆粒感更低,如下圖所示。因此有些面光源就是基於此原理成型的。
高反光的表面成像時,使用低角度的光源進行照射,由於照射角度比較低,所以基本上不會出現反光。而添加了漫射板後,因為漫反射的原因,使許多光線改變方向,反而造成了局部表面的反光。而且可以看到,添加了漫射板後亮度降低了。因此像0度的環形光源通常不加漫射板,也是這個原因。
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