在工厂车间的流水线旁，技术员小李盯着监控屏幕上昏暗的图像皱起了眉头，一批产品因为视觉检测系统无法准确识别特征而被卡在了流水线上。
他遇到的情况并非个例，据机器视觉领域的统计，超过40%的成像问题与光照条件和相机设置不当有关-1。
工业相机亮度暗怎么办？首先需要从成像的基本原理出发，理解光线从照射到物体再到被相机接收的整个过程可能出现的断点。
检查光源系统是关键的第一步。当工业相机亮度暗怎么办的问题出现时，光源往往是首要怀疑对象。
萤光灯作为常见工业光源，使用寿命通常在1500至3000小时，超过这个时间后亮度会明显下降，但很多工厂会忘记按时更换-1。
另外，光源的位置和角度也不容忽视。光源照射角度不正确可能导致光线未能均匀覆盖被测物体，或是形成强烈的反射与阴影区域。
比如使用红色光源照射红色物体，图像会显得更亮，但同样的红光照射蓝色物体，反而会使图像变暗，这就是光源波长与物体颜色的匹配问题-1。
当光源检查无误后，接下来就要审视相机的核心参数设置，这是许多技术人员容易忽略的细节。
曝光时间、增益和光圈这“三驾马车”协同决定图像的亮度表现-5。
曝光时间决定了传感器感光的时间长短。曝光时间越长，进入传感器的光线就越多，图像自然越亮。
工业相机的曝光时间可以调整到很长的数值，特别是在拍摄静止物体时，长曝光是解决亮度不足的有效手段。
不过，增加曝光时间有个明显缺点：如果物体在移动，图像就容易出现拖影-8。在工业相机亮度暗怎么办的解决过程中，需要根据被摄物体状态权衡曝光时间设置。
增益是另一个重要调节参数，它能放大传感器输出的信号。但增益是一把双刃剑——增加增益确实可以提高图像亮度，但同时也会放大图像噪声，导致图像质量下降-8。
许多工程师会过度依赖增益来提高亮度，结果得到的是充满噪点的图像。专家建议先通过调整曝光时间解决亮度问题，只有当曝光时间达到上限仍不够亮时，再适当增加增益-5。
镜头问题常常被忽略，却是造成图像边缘发暗的常见原因。你有没有注意到有些图像中心明亮，四周却明显暗淡？
这种现象在光学上被称为“暗角”，主要是由镜头边缘的光线损失造成的-9。
镜头光圈的大小直接影响进光量。光圈越大（F值越小），进入镜头的光线就越多，图像整体亮度就越高-1。
但大光圈会带来景深变浅的问题，对于需要整个视野都清晰成像的工业检测场景，这可能是个新问题。
镜头的相对照明性能也影响亮度均匀性。理想情况下，镜头应该在整幅图像上提供均匀的照明，但实际上大多数镜头在边缘区域的照明会减弱。
这种衰减与视场角度有关——在极端情况下，边缘区域的照明可能只有中心区域的25%甚至更低-9。
有时问题不在系统本身，而在环境干扰。比如，当环境中有其他光源干扰时，工业相机可能会自动调整曝光参数，导致图像变暗。
特别在工厂环境中，经常有各种灯光、窗户自然光等干扰源存在。外界强光进入视野可能导致相机的自动曝光系统错误判断场景亮度，从而降低曝光值。
另外一个常被忽视的因素是相机与镜头的匹配问题。如果镜头设计的像场大小不足以完全覆盖相机传感器，图像边缘就会出现明显的暗角-9。
专业技术人员指出，不匹配的光学系统会造成高达30%的边缘亮度损失，而这种损失无法通过简单的参数调整完全纠正。
当常规调整无法解决亮度问题时，可能需要考虑更专业的设备方案。对于极低光照条件下的应用，可以考虑专门为弱光环境设计的相机，例如像增强型相机-3。
这种相机采用特殊技术，能探测单光子级别的弱光信号，适合夜间、暗场等极低照度场景。
近红外（NIR）相机也是一个值得考虑的选项。这类相机在近红外波段具有高灵敏度，在850纳米波长附近仍能保持约40%的量子效率-10。
对于一些特殊检测场景，比如需要穿透表面或在不干扰生产过程的情况下进行检测，NIR相机往往能提供更好的对比度。
满阱容量是衡量相机性能的一个关键参数，它决定了每个像素能容纳的最大电子数量。满阱容量高的相机能够同时捕捉到亮部和暗部的细节，而不会出现亮部过曝、暗部看不清的问题-6。
在选择新相机时，除了像素数量，这个参数同样值得关注。
对于索尼工业相机XC-HR50这类设备，在1勒克斯的低照度下仍能保持工作，但即便如此，仍需合理设置参数并配备适当光源-7。当检测线上图像再次变得明亮清晰时，小李松了一口气。技术主管走过来拍了拍他的肩膀：“记住，好图像是调出来的，不是凑合出来的。”控制室里，监控屏幕上的图像明亮而稳定。
