HDR 是什麼？
HDR（High Dynamic Range，高動態範圍）是工業視覺處理「極端對比場景」的關鍵技術 — 同一張影像同時要看清最亮的鏡面反光和最暗的陰影細節。
工業環境中的高動態範圍場景：
- 金屬條碼（DPM）— 雷射蝕刻金屬，反光面 + 暗刻區
- 玻璃 / 透明物— 反光面 + 透明內部
- 黑色塑膠 + 雷射標— 黑底 + 微亮蝕刻
- 白色標籤 + 黑字— 強白底 + 黑文字
- 戶外 / 室內混合光— 強光區 + 陰影區
一般相機 vs HDR 差別
| 場景 | SDR（一般 8-bit） | HDR（10-12-bit） |
|---|---|---|
| 動態範圍 | 256 灰階等級 | 1024-4096 灰階等級 |
| 反光區 | 過曝（全白） | 細節保留 |
| 陰影區 | 欠曝（全黑） | 細節保留 |
| 邊緣量測 | 部分失真 | 全範圍可量測 |
| 條碼讀取 | DPM 失敗 | DPM 讀取率高 |
Cognex HDR 相關技術（三者釐清）
工業界常把 HDR、PowerGrid、Multi-exposure 混為一談 — 實際上是不同技術：
1. HDR+（Cognex HDR 技術品牌）
- DataMan 470 / DataMan 380 / In-Sight 9912 等旗艦機型支援
- 進階演算法增加局部對比變化、放大動態範圍
- 高速即時 HDR（單次觸發完成），適合高速產線
2. 2DMax with PowerGrid（2D 條碼解碼演算法，不是 HDR）
- DataMan 470 主打的解碼引擎
- 處理 finder pattern 損壞、quiet zone 缺失、clocking pattern 受損的 2D 條碼
- 與 HDR+ 是兩件事，但兩者在 DM470 上協同（HDR+ 拿到好影像、PowerGrid 解碼難讀條碼）
3. Multi-exposure（通用多曝光合成）
- 連續拍 2-4 張不同曝光影像 → 軟體合成
- 精度更高但速度較慢
- 適合靜態檢測
HDR 的 5 大應用
1. 雷射蝕刻金屬條碼
- 半導體 IC 載板、汽車零件刻號
- HDR 解決鏡面反光不均
2. 玻璃 / 透明物件
- 玻璃瓶蓋、藥廠玻璃瓶、車窗
- HDR 同時看透明物表面 + 內部
3. 黑色塑膠工件
- 工件深色 + 微亮特徵
- HDR 提取暗部細節
4. 鋁件 / 不鏽鋼
- 表面鏡面反光、抗鏽塗層
- HDR + 同軸光最佳組合
5. 多種顏色混合工件
- 同框內白 + 黑 + 灰 + 金屬
- HDR 全部曝光正確
哪些 Cognex 機型支援 HDR？
| 機型 | HDR 支援 | 推薦場景 |
|---|---|---|
| DataMan 470 | ✅ HDR+（+ 2DMax with PowerGrid 解碼） | 高速 DPM 金屬條碼 |
| DataMan 380 | ✅ HDR+ | 中高速 DPM |
| In-Sight 9912 | ✅ HDR+ | 12MP 高精度 HDR |
| In-Sight 3800 | ✅ Multi-exposure | 一般工業 HDR |
| In-Sight 2800 | 部分支援（依機型 datasheet） | 入門應用 |
工程師常見問題
Q1：HDR 影像速度會變慢嗎？
A：依技術：
- HDR+（DataMan 470 / 380 / In-Sight 9912） — 不變慢（即時 HDR，單次觸發完成）
- Multi-exposure — 拍 4 張慢 4 倍（適合非高速產線）
- 注意：PowerGrid 是 2D 條碼解碼演算法、不是 HDR，不影響影像擷取速度
Q2：HDR 一定能解決反光問題嗎？
A：不一定。HDR 解決動態範圍問題，但鏡面反光集中區還是會失真。建議搭配同軸光或**穹頂光**從燈光端先優化。
Q3：HDR 跟 saturation（飽和）是同件事？
A：不是。HDR 是「動態範圍」（亮到暗的等級數），飽和是「色彩鮮豔度」。工業視覺多用單色（灰階）影像，HDR 不影響色彩。
Q4：HDR 影像檔案會變大嗎？
A：是。HDR 影像通常 12-bit / 16-bit（vs SDR 8-bit），檔案約大 2-4 倍。但工業視覺一般即時處理，不長期儲存原始影像。
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