應用案例

高倍率系統中的一致性色彩校正

在高倍率成像下實現準確的色彩重現

在高倍率影像應用中,使用固定色卡(Color Checker)圖樣進行標準色彩校正往往無法滿足需求。本案例介紹我們的客製化微型色彩校正解決方案,可在高倍率系統中實現穩定且可重複的色彩表現,且不依賴特定色卡或 Golden Sample 定義。

客製化色彩校正示範

何時需要微型色彩校正

在對色彩精度與再現性要求嚴格的工業應用中,高倍率成像會放大光學與系統層級的變異,進而影響色彩穩定性。當標準色彩校正方法無法滿足應用需求時,我們的微型色彩校正可提供一致且可靠的色彩重現能力,特別適用於對視覺品質要求極高的應用場景。

semicon & PCB

半導體與 PCB

微型色彩校正可補償光學系統、光源不均勻性以及感光元件差異,確保對細微缺陷的精準辨識,例如塗層變色、焊點氧化與助焊劑殘留。此能力對 AOI Golden Sample 比對至關重要。
Display & Gemstone

顯示器與寶石

微型色彩校正可透過修正子畫素漂移與光照變化,確保 OLED / microLED 顯示器的畫素均勻度,以及寶石顏色的細微色調匹配,實現穩定品質與可靠的參考比對。
Medical & Life Sciences

醫療與生命科學

在顯微影像與數位病理應用中,微型色彩校正可確保組織染色、細胞異常與疾病標記的色彩準確重現。透過補償染色差異、光照變化與設備差異,可提升診斷的可靠性。

為何標準色彩校正在高倍率下會失效

標準色彩校正通常假設照明均勻,並且所有色彩參考色塊能同時出現在同一視野範圍內。然而,在高倍率檢測場景中,這些假設往往無法成立。

色彩校正:標準方法 vs 高倍率成像
在高倍率成像下,完整的色彩參考色卡無法同時出現在單一視野範圍內,因此依賴同時擷取所有色彩參考色塊的標準色彩校正方法,其有效性將受到限制。

在顯微尺度下:

  • 視野範圍過小,無法完整擷取整張色彩參考色卡

  • 光源不均勻性影響更加明顯

  • 光學失真與感光元件光譜響應差異對結果的影響更大

難以取得穩定可靠的色彩結果?歡迎與我們聯繫。

標準色彩校正的實務限制

微型色彩校正的執行方式

微型色彩校正採用逐一擷取色彩參考色塊的方式,而非同時擷取整張色卡。

當完整色卡無法納入單一視野範圍時,透過依序擷取各個 ColorChecker 色塊,仍可實現準確的色彩校正。
當完整色卡無法納入單一視野範圍時,透過依序擷取各個 ColorChecker 色塊,仍可實現準確的色彩校正。

當完整色卡無法納入單一視野範圍時,

  • 相機會在與實際應用相同的光源與光學條件下,透過多次曝光逐一記錄每個色塊。

  • 將量測到的色彩數值與已知的參考色彩值進行比較,以計算校正參數,用於補償光學失真、光源變化以及感光元件響應特性。

校正演算法流程:

  • 分析每個參考色塊中的均勻區域

  • 在 LAB 色彩空間中計算色差 ΔE,以量化人眼可感知的色彩差異

  • 調整白平衡增益、色彩轉換矩陣係數和 Gamma 校正曲線,以在所有色塊之間最小化 ΔE 值。

最終計算出的校正參數會逐畫素(pixel-wise)套用至整張影像,在維持處理效率的同時,降低影像中的空間色彩差異,並透過專用軟體實現高效率處理。

下載色彩校正結果分析
我們的微型色彩校正之所以具有優勢,在於其方法非常完整。許多解決方案在高倍率條件下無法同時滿足所有限制條件。我們並非一次擷取所有顏色,而是透過數學方式逐一計算色彩校正值,依序對每個色塊進行處理。這種方式可避免高倍率成像下的視野範圍限制,即使在 50× 以上倍率時仍能進行準確校正,且整個校正過程可在 1 秒內完成。此解決方案同時支援不同尺寸的 ColorChecker 色卡。
Enso Tseng
Enso Tseng
System Analysis | R&D

總結:為何 Basler 的微型色彩校正具備高度擴展性

下表總結了高倍率色彩校正所面臨的關鍵挑戰,以及 Basler 解決方案的對應方式。

挑戰

Basler 的解決方案

效益

參考色卡尺寸與視野範圍不匹配

不受參考尺寸限制的逐一色塊校正

在高倍率下仍可完成校正,不受固定色卡尺寸限制

空間色彩變異

逐畫素色彩校正

提升色彩均勻性與重現性

應用特定的色彩目標

Golden Sample 對齊

使校正結果符合實際檢測需求

多系統差異

跨系統一致性控制

在不同系統與環境中獲得可比較的結果

色彩準確度驗證

基於 ΔE(LAB)的驗證方法

提供客觀且符合人眼感知的量測指標

與我們聯絡,了解這項客製化的視覺解決方案!

我們的專家樂意為您的專屬視覺專案提供諮詢