3D掃描技術大對決 – 雷射 VS LED白光
3D掃描器是將實際存在的物體轉化為3D數位模型的重要工具，它能與CAD/CAM等數位設計軟體、3D列印和數位雕刻等技術相容。目前3D掃描技術已被廣泛應用於醫療訂製、加工檢測、逆向工程、設計教育、文物數位典藏、電腦影像、ARVR虛擬實境等眾多行業。
隨著3D掃描器的普及，3D掃描設備也越來越多元，如何選擇符合自己需求的3D掃描器成為最近頗受關注的一個議題。價格最低的就是最好的掃描器嗎？昂貴就適合使用嗎？這次的專題主要我們針對雷射及LED光掃描技術進行探討，若您正在考慮雷射或是LED光3D掃描器可以參考本篇文章做進一步的了解。
雷射光線掃描
雷射掃描的工作原理是將雷射點、線或多束雷射線投射到物體上，然後用感測器捕捉雷射的反射。雷射掃描一般多為手持式掃描設備，透過上述原理利用多束雷射光線掃描物件後三角量測法建構出3D立體資訊。因為是線掃描，雷射掃描一般會需要藉助可反射的標誌點貼紙在空間中協助定位。
雷射掃描的主要優點是其光的功率強，對環境光的敏感度較低，在掃描高反射或暗黑色的表面時表現較好，但非常光亮或透明的表面也很難被雷射掃描捕捉。
雷射光掃描重點整理
- 光的功率強掃描高反射或暗黑色的表面時表現較好
- 手持式掃描設備，掃描大型物件
- 需要藉助可反射的標誌點
LED結構光掃描
結構光3D掃描器則是在被掃描的物體上利用投影機投射出一個各式圖案，有類似條碼、也有類似QRCode的圖樣。這些圖樣由多台感測器同時捕捉圖樣打在物體上時的變化，進行三角量測得出3D立體資訊。
結構光由於是一整面的掃描，理論上速度較雷射光的快，搭配彩色相機也可以進行全彩的掃描。
結構光模式可以在幾秒鐘內捕捉到大尺寸同時保證高精度和高解析度。通常光源是對人的視力沒有危害的LED燈，所以結構光掃描技術可以用來掃描人體。結構光掃描器可以安裝在三腳架上進行靜態掃描，也可以採用手持方式繞過物體進行掃描。但是相比雷射光，LED光源相對功率較低，對環境光照條件較嚴苛，暗黑色和高反光材質的物件也比較難以捕捉到資訊。
LED結構光掃描重點整理
- 一整面的掃描，速度較雷射光的快
- 不需要貼點
- 搭配彩色相機也可以進行全彩的掃描
- 可安裝在三腳架上進行靜態掃描
- 暗黑色和高反光材質的物件較難掃描
雷射線 VS LED結構光掃描
精度可重複性
首先是精度的可重複性。雷射掃描通常都是手持設備，主要以掃描大型物件為主。因其功率強的特性，其在同樣是手持的掃描設備中，它的“可重複精度”較高，也就是說雷射掃描在多次掃描同一物件時能穩定得到掃描物件的尺寸。反之LED光由於功率較弱，且因容易受環境光及外在因素影響，手持時容易在尺寸上出現些微誤差。
掃描物件材質
其次，雷射光功率強，在掃描暗黑色或高反光的物件時可以不用事先在物件表面做處理(ex: 噴粉處理)即可掃描得到立體資訊，相對的LED結構光會比較難以掃描這類型的物件。不過由於掃描技術的演進，LED結構光透過燈源及演算法的改善，暗黑色物件的部分材質也可以直接進行掃描。
掃描使用領域
雷射光通常為手持的主要原因是其線掃描的邏輯不利於固定式的掃描，且因其需要標示點輔助定位的特性，加上雷射功率強在掃描文物雕刻品或人體也較較容易造成掃描物件的損壞。LED結構光可以不用貼點即可大範圍掃描，在不用貼點的條件下較有優勢，且在不改變燈源結構僅改變圖樣還可以掃描小型物件，以掃描使用領域來說LED燈相對應用較廣。雷射光手持設備則偏向特殊應用。
EinScan HX混合雙光源藍光LED與雷射可以掃描更多材質的物件，其同時搭載結構光掃描能滿足使用者的多種需求；熱銷產品EinScan-Pro HD則採用全新的結構光投射模式，固定手持兩用多功能，從小物件到大物件皆可以輕鬆掃描。掃描技術各有其優缺點，無論是哪一種系統都有其優缺點，主要需要了解掃描完後續的使用需求及掃描器可能的使用環境就能選擇到最適合您使用的3D掃描設備喔。
