在機器視覺系統(tǒng)中，光源除了增加圖像對比度和亮度之外，另一個重要作用是盡可能加大被測物體和背景之間的差距。利用物體和背景對入射光的反射特性之差異可以強化這種差距，所以了解物體對光的反射和傳送的特性就尤為重要。
物體對光的反射特性即從物體反射入射光的性能，有二種不同的反射特性。
a. 鏡面式反射：光線的反射角等于入射角。鏡面式反射有時用途很大，有時又可能產(chǎn)生極強的眩耀。在大多數(shù)情況應避免鏡面反射。
b. 漫散：照射到物體上的光從各個方向漫散出去。在大多數(shù)實際情況下，漫散光在某個角度范圍內(nèi)形成，并取決于入射光的角度。如下圖所示
鏡面反射與漫反射
物體的反射傳送特性會受到顏色、光學密度、折射、紋理、高度等因素的影響。
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顏色：人眼或攝像機觀察到的顏色可能是由三種不同的方式形成的：
直接從照射光的波長來區(qū)分顏色。例如在580nm附近波長的光為綠色，利用此波長光照射綠色物體，從而突出物體和背景差異；
相加色：二種或三種波長的光組合成某種波長光的效果，例如黃色光(波長為620nm)和藍色光(波長為480nm)混合，出現(xiàn)綠色光的效果，但實際上在光譜的綠色部分并沒有這一光譜段的能量。利用光的這一特性，發(fā)明了彩色電視，電視監(jiān)視器中由紅、綠、藍三基色可基本上合成自然界的各種顏色。
相減色：反射時，從光譜中去除某些波長的光。如下圖所示，含有所有可見光譜的白光，照射到紅色物體后，紅色光譜被反射，而其它成份被物體吸收了。例如白的金屬如鋼，黃色金屬如金。它們之間的顏色的差別是因為鋼較均勻地反射所有光譜的光，而金反射了白光，但從中減去了藍光，就會出現(xiàn)黃顏色的效果。
相減色作用原理
光學密度：不同物質(zhì)、不同厚度或不同化學特性的物體，在光線穿過它們時，穿透率是不同的。這種差異可能在整個光譜范圍內(nèi)存在，也可能只存在于光譜的某些點。一般來說，背光是檢測光學密度差異的最好辦法。
折射：不同的透明物質(zhì)，具有不同的折散率。它們用不同方向傳送入射光。例如空氣和玻璃的折射率不同，當定向光以某個方向照射時，在玻璃中的氣泡使光線彎曲，以致于產(chǎn)生黑的或亮的氣泡輪廓。
紋理：物體表面的紋理在圖像處理時可能是有用的；也可能由于紋理太細了，以致無法分辨，但它又會影響到光的反射。有時紋理是重要的，應該用光照來加強，而有時紋理又是不需要的，它會引起噪音的效果，應該用光照來減弱紋理的影響。
高度：物體中不同高度的特征可以用定向光來加強或者用漫射光來減弱高度的影響。
表面方向：物體表面不同部位的相對方向的差異可以用定向光來加強，也可用漫散光來減弱。
