在材料科学与质量控制领域，金相显微镜是观察金属、合金及陶瓷等材料微观组织的必备工具。其中，明场（Bright Field, BF）与暗场（Dark Field, DF）作为两大核心成像模式，其选择直接影响检测结果的准确性与效率。本文将结合行业应用数据与技术特点，解析明场与暗场的使用频率差异，并提供场景化选择建议。

一、明场（BF）与暗场（DF）成像原理对比

二、行业应用数据：明场仍是主流，暗场需求增长

明场成像（BF）的主导地位

应用场景：金属材料晶粒度评级、夹杂物分析、焊接接头缺陷检测等常规检测。

数据支撑：据《2023年全球金相检测设备市场报告》，明场模式在金相显微镜使用中占比超70%，因其操作简便、成像直观，成为质检实验室的“默认选项”。

暗场成像（DF）的崛起领域

应用场景：半导体材料表面划痕检测、纳米涂层均匀性分析、高反光金属（如铝、铜）的微裂纹识别。

数据支撑：在精密制造行业（如航空航天、电子元器件），暗场使用比例逐年上升至25%，尤其在需要突出表面微观起伏的场景中不可替代。

三、明场VS暗场：如何根据需求选择？

1. 优先选明场（BF）的场景

常规金相分析：如钢铁材料晶粒度测量（符合ASTM E112标准）、孔隙率统计。

初学者或批量检测：明场对样品制备要求较低，成像速度快，适合高频次检测。

高反光样品：如未腐蚀的金属表面，明场可避免暗场因光斑过曝导致的图像失真。

2. 优先选暗场（DF）的场景

微小缺陷检测：如半导体硅片表面1μm以下的划痕、金属疲劳裂纹的早期识别。

纳米级结构观察：如涂层厚度分析、薄膜均匀性检测（暗场可放大表面粗糙度差异）。

高对比度需求：暗场对样品表面微小起伏敏感，适合区分相似相或低对比度组织。

3. 混合模式与进阶方案

明场+暗场组合：部分G端金相显微镜支持快速切换模式，兼顾常规分析与深度检测。

偏光+暗场：用于识别各向异性材料（如钛合金）的晶粒取向。

数字成像技术：结合CCD相机与图像处理软件，可自动优化明场/暗场图像的对比度与信噪比。

四、影响选择的关键因素

样品特性：

抛光态金属（低表面粗糙度）→ 明场

腐蚀后组织（高对比度需求）→ 暗场

检测标准：

遵循ASTM、ISO等国际标准时，需确认模式要求（如晶粒度评级通常要求明场）。

成本与效率：

暗场需更高精度光路调节，设备成本及操作时间增加约20%-30%。

五、总结：没有J对优劣，只有场景适配

金相显微镜的明场与暗场模式并非替代关系，而是互补工具。当前行业数据显示，明场仍以70%以上的使用率占据主流，但暗场在精密制造与纳米检测领域的需求增速显著。用户应根据样品类型、检测目标及预算综合选择，必要时采用混合模式或升级至支持多模式成像的设备，以Z大化检测效能。