22、光学照明知识全解析

光学照明知识全解析

一、余弦扩散器与光源基础

1.1 余弦扩散器

余弦扩散器是一种光学校正机制，用于校正光的空间响应。由于偏离的光线被视为正常光线，因此需要进行余弦转换以降低其相对响应度。

1.2 光源的定义与分类

光源是在客观世界中发光（辐射光）的物体。在图像工程中，它更广泛地指能够辐射电磁波（从而辅助成像）的物体或设备。光源可以从多个角度进行分类：
- 按物理特性 ：分为自然光源和人工光源。
- 按自身几何尺寸 ：分为点光源和扩展光源。
- 按光传播方向 ：分为点光源和平行光源。

1.3 光源相关概念

• 光源几何形状 ：代表光源的形状以及光源在场景中的放置方式。
• 光源放置 ：表示光源在场景中的位置。机器视觉应用工程师在放置光源时，可以利用这一概念来最小化不期望的照明效果（如阴影和镜面反射），增强所需场景结构的可见性（如背光或倾斜照明）。

1.4 点光源与扩展光源

• 点光源 ：其物理尺寸相对于所考虑的相关距离较小，视角可忽略不计。理想情况下，所有光线都从空间中的一个点发出。点光源在照明表面产生的照度与光源和照明表面之间距离的平方成反比。虽然在几何光学中，点光源可以形成点像，但在物理光学中是不可能的，实际物体总是会形成衍射斑。点光源的假设可以简化对阴影