單元調變 Cell Modulation Cell Modulation (CMOD) CM、Cell Modulation Grade、ISO 15415 CM、2D Barcode Module Modulation

單元調變 Cell Modulation 是什麼？

單元調變 Cell Modulation（CMOD，Cognex 文件亦記為 CM）是 ISO/IEC 29158（DPM 直接零件標記）的逐單元評等參數：它把碼裡每一個資料單元（cell）的反射率，拿來跟一條全域閾值（global threshold）比，量這格「相對閾值的亮暗辨識力」夠不夠強。每格越偏離閾值（暗格夠暗、亮格夠亮），調變越高、越不會被讀錯。

它對應 ISO 15415 一般印刷碼的 Modulation（調變），但 DPM 版做了關鍵改良：全域閾值改由影像亮度直方圖的統計算出，而不是只取整顆碼的最大／最小反射率（Rmax／Rmin）。Cognex 原廠文件寫得很清楚——CM 是把 MOD「閾值改用統計量計算、評分範圍取分布的平均值，而非最大最小反射率」。這正是 CMOD 比 15415 Modulation 更耐 DPM 不均勻表面的原因：金屬件局部反光、針點深淺不一時，用統計閾值比用單一 Rmax/Rmin 穩定得多。

注意 CMOD 是「逐單元（per cell）」的辨識力，跟整顆碼一次量的 Cell Contrast（CC，DPM 版的對比）是兩回事——對比夠、但個別單元亮暗模糊，調變一樣會被扣。

ISO/IEC 29158（DPM）怎麼評單元調變？

ISO/IEC 29158 對 CMOD 的評法承自 15415 的 Modulation：逐單元評分，再參考碼的錯誤更正能力，「折抵」掉少數幾格低分單元的影響，最後彙整成這一項的等級；整顆碼的最終評等仍取所有參數中最差的一項。因為閾值與評分範圍改用統計量，同一顆 DPM 碼用 29158 量到的調變，通常會比用 15415 量到的高——所以 29158 規定只在應用規範要求時才採用。

※ 各等級對應的確切調變數值門檻、折抵規則與計算式，一律以 ISO/IEC 29158 標準本文與條碼驗證機報告為準（本文不臆造任何門檻數字或百分比）。要拿到實測 CMOD 等級，請用支援 DPM 的驗證機輸出報告。

※ 版本差異要留意：29158 最早是 ISO/IEC TR 29158:2011（技術報告，源自 AIM-DPM），2020 年才升為正式國際標準 ISO/IEC 29158:2020，2025 年再次改版。Cell Modulation 在 DPM 版即取代 15415 的 Modulation；2020 版把多個參數（如最小反射率 Minimum Reflectance）改為連續 A–F 評分，2025 版又修訂進位規則並向 15415 的定義對齊。實作時務必確認驗證機跑的是哪一版，等級不可跨版直接比較。

為什麼單元調變會失分？

DPM 件天生難在「逐單元」的亮暗一致，常見原因：

1. 針點壓印深淺不一：dot-peen 每一點的壓深、回彈不同，單元亮暗忽強忽弱，調變被個別弱格拉低。
2. 雷射蝕刻能量不穩或太淺：功率／焦距漂移使部分單元沒刻足，暗區不夠暗、與閾值分不開。
3. 金屬鏡面與局部反光：曲面、拋光或油污讓某些單元反射率異常飆高或變暗，個別格子失真。
4. 表面紋理／背景雜訊：鑄件砂面、加工刀痕、噴砂底材的雜訊蓋過單元本身的明暗差。
5. 取像光照角度不對：用了不適合該標記方式的光照模式（例如平面雷射用了漫射、立體針點用了同軸），單元對比被壓平。

怎麼把單元調變救回來？

方向（從製程、治具到取像）：

• 穩定標記製程：固定雷射功率／焦距、調勻針點壓深，讓每個單元的亮暗一致，而不只是平均對比夠。
• 選對 DPM 光照模式：依標記方式挑 ISO/IEC 29158 規範的光照（30Q／45Q 低斜角直射打立體針點與蝕刻、90 同軸打平整雷射面、Dome 漫射救曲面與低對比電化學蝕刻），讓每格的明暗最大化。
• 壓掉鏡面與雜散反光：加偏振片、改打光角度、避開油污與刀痕方向，別讓個別單元過曝或變暗失真。
• 固定工件與工作距離：用治具鎖死角度與 WD，讓全幅單元受光均勻，減少邊角單元先天偏暗。
• 用驗證機逐格回看：以支援 DPM 的驗證機（如 Cognex DataMan 475V）讀出 CMOD 等級與單元調變圖，回頭對製程與光源，不憑肉眼判讀。

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Cell Modulation (2D) vs Modulation (1D) — 對應不同 ISO 標準

ISO 15415 對 Cell Modulation 的定義