單元對比是 ISO/IEC 29158評分參數，以「單元層級」的平均亮反射率與平均暗反射率算對比，反映金屬／粗糙件上黑白單元的明暗分離度。
單元對比（Cell Contrast）量什麼？
單元對比（Cell Contrast, CC）是 ISO/IEC TR 29158（直接零件標記 DPM；2006／2011 版屬技術報告 Technical Report）的評分參數之一。它衡量一顆 2D 碼（多為 Data Matrix）上，「亮單元（light cell）」與「暗單元（dark cell）」之間的反射率對比夠不夠大——對比越大、明暗越分明，相機越容易把每一格判對。
關鍵差別在於：一般紙張印刷的 2D 碼用 Symbol Contrast（符號對比）＝整顆碼單一最亮點減單一最暗點；但 DPM 是把碼直接打／刻／雷射在金屬、塑膠、鑄件等粗糙反光面上，同一顆碼裡亮暗反射率本來就很不均勻，用單一極值會被一兩個反光亮點或雜訊暗點誤導。因此 ISO/IEC 29158 改採單元層級：先把每個單元歸成亮或暗，分別取平均亮反射率與平均暗反射率，再算兩者的對比，這就是 Cell Contrast。直覺上＝「整片網格的平均黑白落差」，而不是「最黑那點對最白那點」。
ISO/IEC 29158（DPM）怎麼評單元對比？
在 ISO/IEC 29158 裡，單元對比的取值方式是先取得平均亮反射率（mean light，常記為 Lmean／ML）與平均暗反射率（mean dark，常記為 Dmean／MD），再以兩者相對對比計算。Cognex 驗證機（AIM-DPM）文件給出的形式為 CC =(Lmean − Dmean) / Lmean，即亮暗平均之差相對於亮的比例；最終仍依由高到低的字母等級（A 最佳）評分，整顆碼總評取所有參數中最差的一項。
另外 ISO/IEC 29158 的量測流程和一般印刷碼不同：驗證機會調整讀取孔徑（aperture）並以多組設定重複評分（例如 50% 與 80% 孔徑、含／不含 stick 演算法），取較佳結果；單元對比之外，DPM 還搭配最小反射率（Minimum Reflectance）等參數一起把關，避免整體訊號太弱。
※ 單元對比各等級（A–F）的確切反射率門檻、ML／MD 的判定細節，以 ISO/IEC 29158 標準本文與驗證機報告為準，本文不臆造任何數字或百分比。
為什麼單元對比會失分？
DPM 件的單元對比偏低，通常不是碼「畫錯」，而是標記與底材的光學反差不足、或反光被打亂。常見製程原因：
- 標記深度／能量不足：雷射功率、點針壓力或噴印墨量太低，暗單元和底材的反射率差距拉不開。
- 底材太亮或太反光：拋光金屬、鏡面不鏽鋼會把光直接鏡面反射回鏡頭，亮暗都變很亮，平均落差被壓縮。
- 表面處理改變反射：陽極處理、噴砂、電鍍、油污或氧化層，讓亮暗單元的反射率漂移、不一致。
- 打光方式不對：同軸光打到粗糙面變散射、暗場光角度不對，使本該暗的單元反光、或本該亮的底材變暗。
- 對焦／解析度不足：每單元像素太少（PPM 偏低）、失焦使單元邊界糊化，亮暗被平均掉，量到的對比下降。
怎麼把單元對比救回來？
單元對比是「光學反差」問題，多半要從打光、製程與鏡頭三方向同時調，而不是只改軟體門檻：
- 選對打光幾何：DPM 多用暗場（low-angle）或散射圓頂光（dome），讓暗單元（凹痕／燒蝕）與亮底材的反射明顯分開——這是拉開 CC 最有效的一招。
- 加大標記與底材反差：調整雷射功率／頻率、點針深度或墨色，讓暗單元更暗、底材更均勻亮（或反向，視亮暗極性而定）。
- 抑制鏡面反光：對拋光／反光面改用偏振片、調整入射角，避免整片過曝把亮暗壓平。
- 對焦與放大率到位：確保每單元有足夠像素（提高 PPM）、影像清晰，避免單元邊界被平均化而吃掉對比。
- 穩定治具與工作距離：用治具固定零件角度與 WD，讓每次取像的反射條件一致，減少 CC 量測飄動。
實務上可先用 Cognex 驗證機（AIM-DPM 模式）量出目前等級，逐項調光與製程後重驗，直到單元對比與整體評分穩定達標。
Wikimedia Commons · Public Domain
Cell Contrast (2D) vs Symbol Contrast (1D) — 不同 ISO 標準
兩者都是「對比」品質參數、但對應不同 ISO 標準:
- Cell Contrast (本頁、CC) — ISO/IEC 15415 二維條碼整體 cell 對比、計算 Lmax - Lmin
- Symbol Contrast (SC) — ISO/IEC 15416 一維條碼整體符號對比、同樣 Lmax - Lmin
兩者公式相同、但量測對象不同。低對比常見原因:DPM 蝕刻深度不足、光源不對、雷雕碳化、列印油墨變淡。改善見 Symbol Contrast 完整介紹。
ISO 15415 對 Cell Contrast 的定義
Cell Contrast (CC) 為 ISO/IEC 15415 定義的 2D 條碼品質參數、量測 module（cell）區域的對比、概念類似 1D 條碼的 Symbol Contrast：
- CC = Rmax - Rmin（以 % 表示）
- A 級：CC ≥ 70%、B ≥ 55%、C ≥ 40%、D ≥ 20%、F < 20%
- 對 module-level 計算、與 1D Symbol Contrast 量測方法相似但物件不同
來源:ISO/IEC 15415 §6 grading method。
| Grade | 分數 | 單元對比度 | 適用場景 |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 每 cell 對比清晰 | 醫療 UDI、汽車 DPM |
| B | 3.0 | 大部分 cell 對比良好 | IATF 16949 可接受 |
| C | 2.0 | 部分 cell 對比不足 | 物流追溯、可接受 |
| D | 1.0 | 多數 cell 對比不夠 | 不建議用於關鍵應用 |
| F | 0.0 | 對比過低、不可讀 | 需重新打標 |
結語：Cell Contrast（CC）是 ISO/IEC TR 29158 DPM 評分參數之一，評每個資料單元相對背景的對比度。
延伸學習：了解 DPM 條碼品質參數在醫療器材 UDI 合規檢測的應用，含 Cognex 機型選型與案例對應。
工程師常見問題
Q1：單元對比（Cell Contrast）量什麼？
A：單元對比（Cell Contrast, CC）是 ISO/IEC TR 29158（直接零件標記 DPM；2006／2011 版屬技術報告 Technical Report） 的評分參數之一。它衡量一顆 2D 碼（多為 Data Matrix）上， 「亮單元（light cell）」與「暗單元（dark cell）」之間的反射率對比夠不夠大 ——對比越大、明暗越分明，相機越容易把每一格判對。
Q2：為什麼單元對比會失分？
A：DPM 件的單元對比偏低，通常不是碼「畫錯」，而是 標記與底材的光學反差不足、或反光被打亂 。常見製程原因：
Q3：要驗條碼品質、接 ISO 等級輸出？
A：提供 OK / NG 條碼樣本，VSK 工程師依 ISO 15415 / 29158 評估可行性與選型，盡快與您聯繫。
Q4：Cell Contrast 失分如何救？
A：Cell Contrast 失分通常因雷射蝕刻太淺、墨水擴散、表面氧化導致對比不足。救法：加強雷射功率或蝕刻時間、改用對比更強的標記製程（如反光膜貼紙）、調整光源（紅光或紫外光增強對比）。
Q5：Cell Contrast 與 Symbol Contrast 差別？
A：Symbol Contrast 評整顆條碼最亮與最暗點的對比（單一全域值）；Cell Contrast 評每個資料單元（cell）相對局部背景的對比（逐 cell 評估）。Cell Contrast 對 DPM 不均勻表面更敏感。
