工业相机的曝光时间

月底月圆

工业相机拍照的时候，曝光时间的设定非常关键，有几个问题需要考虑。
什么是曝光时间
曝光时间是从相机快门打开后，CCD感光芯片获取外部光线的持续时间。
打个比方，如果把CCD感光芯片比作一个水池，相机快门比作水池入水口的阀门，那么曝光时间指的就是阀门持续打开的时间。阀门打开时间越长，进入水池的水就越多。同理，相机的曝光时间越长，CCD感光芯片获取到的光线就越足，图像就越亮。
调节曝光时间需要考虑什么

• 曝光时间太小或太大会造成图像过暗或过亮，影响被测物特征与背景的对比度
  
• 相机检测时间里包含了图像的曝光时间，所以浪费太多的曝光时间会影响检测效率
  
• 运动检测的场合，曝光时间过长会造成图像虚影，影响检测精度
  

曝光时间和成像虚影
相机的“防抖”功能大家都耳熟能详，在拍照的过程中，相机和被测物的抖动都会造成图像虚影，这里思考两个问题：

• 为什么抖动会造成图像虚影？
  
• 为什么夜晚拍照比白天更容易造成图像虚影？
  

我再打个比方来解释，把光线进入到相机的CCD感光芯片比作是水滴持续落在纸张表面上。
如果水滴和纸张的位置都是固定不动的，那么在曝光时间内，水滴都会落在纸张表面的同一个位置，纸张上水滴的轮廓只是一个点。
如果纸张是移动的，那么在曝光时间内，水滴就会落在纸张的不同位置上，最终水滴留在纸张上的痕迹就变成了多个点或线，而这些多出来的点和线就是相机成像上的虚影，曝光时间越长，虚影就越严重。

图片来自网络，侵权删除
家用相机很多人喜欢用自动模式拍照，白天因为光线充足，相机拍照的快门速度极快，曝光时间短，所以只要物体移动速度不是特别快，画面的虚影几乎看不出来。但是到了夜晚，为了获得足够的曝光度，相机会将快门速度自动调慢，延长曝光时间，于是图像虚影就明显了很多。
很多摄影爱好者常常会利用长曝光时间来拍摄一些唯美的图像，如下图：

图片来自网络，侵权删除
但是工业检测上，必须尽可能的规避虚影产生，所以会参考下列公式来计算相机拍照的最大曝光时间：
物体的运动速度× 曝光时间 = 相机视野 / 相机分辨率
这个公式的含义是：在相机的曝光时间之内,被测物所走过的距离不能超过一个像素所对应的长度。

来源：http://www.yidianzixun.com/article/0mC1o92n
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