6 عوامل تحدد أداء الكاميرا في الإضاءة المنخفضة | كيفية التحسين؟

كيفية إجراء التصوير في الإضاءة المنخفضة في المناطق ذات ظروف الإضاءة السيئة؟ هذا تحد كبير ابتليت به تطبيقات الرؤية المدمجة. إن تحقيق أداء جيد في الإضاءة المنخفضة ليس بالأمر السهل لأنه يتأثر بتفاعل العوامل المختلفة. في الماضي ، نظرا للتكنولوجيا المحدودة ، لم تكن الصور الملتقطة في بيئات الإضاءة المنخفضة واضحة وحتى كان بها الكثير من الضوضاء وفقدان التفاصيل. مع تطور أجهزة الاستشعار وتقنيات الرؤية المدمجة ، أصبح للتصوير في الإضاءة المنخفضة الآن حلول جيدة ويمكن حتى التقاطها في الليل.

في هذه المقالة سوف نلقي نظرة على العوامل التي تؤثرأداء الإضاءة المنخفضةومجالات التطبيق الفردية التي ينطوي عليها التصوير في الإضاءة المنخفضة.

ما هو أداء الإضاءة المنخفضة؟

قبل أن ننظر إلى العوامل التي تؤثر على أداء الإضاءة المنخفضة ، نحتاج إلى فهم أداء الإضاءة المنخفضة.
أداء الإضاءة المنخفضة هو قدرة الكاميرا على توفير صور واضحة في بيئات الإضاءة المنخفضة من خلال الحفاظ على تفاصيل الصورة مع تقليل ضوضاء الصورة. هذا الأداء مهم لتطبيقات الرؤية التي تتطلب التصوير ليلا أو في بيئات الإضاءة المنخفضة. فيما يلي مقارنة بين التصوير مع وبدون أجهزة قادرة على الإضاءة المنخفضة.

ما العوامل التي تؤثر على أداء الكاميرا في الإضاءة المنخفضة؟

هناك ستة عوامل رئيسية تؤثر على أداء الكاميرا في الإضاءة المنخفضة:

1. نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR)
2. فتحة العدسة
3. حجم البكسل
4. حساسية
5. العوامل البيئية
6. خوارزميات معالجة الصور

دعونا نلقي نظرة فاحصة على تفاصيل كل عامل أدناه.

نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR)

نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR)هو مقياس مهم لأداء الكاميرا ، يعكس نسبة الإشارة إلى الضوضاء في الصورة. عادة ما يعني SNR المرتفع أنه في ظروف الإضاءة المنخفضة ، يكون هناك ضوضاء أقل ووحدة الكاميرا قادرة على تقديم صور أكثر وضوحا. تم تصميم الكاميرا ذات الإضاءة المنخفضة لتحقيق نسبة إشارة إلى الضوضاء أعلى عن طريق تقليل الضوضاء ، وبالتالي تحسين جودة الصورة.

فتحة العدسة

يحدد حجم فتحة العدسة كمية الضوء التي تصطدم بالمستشعر. كلما كانت فتحة العدسة أكبر ، زاد الضوء الذي يتدفق إليها ، وكان ذلك أفضل للتصوير في ظروف الإضاءة المنخفضة. هذا هو السبب في أنه يوصى بفتحة أكبر في ظروف الإضاءة المنخفضة. ومع ذلك ، قد تكون الفتحة المتزايدة مصحوبة بعمق مجال منخفض ، لذلك بالنسبة للتطبيقات ذات الاختلافات في المسافة ، يلزم مراعاة التصميم بعناية.

حجم البكسل

وحدات البكسل هي الوحدات الأساسية التي تشكل الصورة ، وحجم البكسل هو الأبعاد المادية لوحدات البكسل هذه. كلما زاد حجم البكسل ، زادت قدرته على استقبال الضوء. إنه قادر على التقاط المزيد من التفاصيل وتقليل الضوضاء في ظروف الإضاءة المنخفضة. من المهم ملاحظة أن الزيادة في حجم البكسل ستؤدي إلى عدد أقل من وحدات البكسل التي يمكن استيعابها بواسطةوحدة الكاميرا المصغرة، مما يؤدي إلى انخفاض في الدقة أو زيادة في حجم المستشعر.

حساسية

الحساسية هي مؤشر على قدرة مستشعر الصورة على تحويل الضوء الساقط إلى إشارة كهربائية ، بمعنى آخر ، مدى استجابة الكاميرا للضوء. الكاميرا ذات الحساسية العالية قادرة على التقاط المزيد من تفاصيل الصورة في ظروف الإضاءة المنخفضة. هذه إحدى الميزات الأساسية للكاميرا منخفضة الإضاءة.

العوامل البيئية

يؤثر السطوع الكلي للبيئة على قدرة الكاميرا على التقاط صور قابلة للاستخدام. تؤثر درجة حرارة لون الضوء المتاح على توازن اللون الأبيض في الكاميرا وقدرات إعادة إنتاج الألوان. في الوقت نفسه ، تزيد درجات الحرارة المرتفعة من الضوضاء وتقلل من أداء الإضاءة المنخفضة ، لذلك تتطلب الكاميرات منخفضة الإضاءة حلا مناسبا لإدارة الحرارة.

خوارزميات معالجة الصور

تعد خوارزميات تقليل الضوضاء في وحدة الكاميرا فعالة في إزالة الحبوب غير المرغوب فيها من الصور والحفاظ على تفاصيل الصورة في الإضاءة المنخفضة. يلتقط HDR نطاقا أوسع من النغمات ويمنع قص التمييز وضغط الظل.

هذه العوامل مترابطة وتعمل معا للتأثير على فعالية الكاميرا في ظروف الإضاءة المنخفضة. على سبيل المثال ، توفر الكاميرات ذات أحجام البكسل الكبيرة ونسب الإشارة إلى الضوضاء العالية إخراج صورة عالي الجودة في ظروف الإضاءة المنخفضة. وفي الوقت نفسه ، يمكن أن يؤدي تحسين فتحة العدسة والحساسية وخوارزميات معالجة الصور إلى زيادة تحسين أداء الكاميرا في ظروف الإضاءة المنخفضة.

كيفية تحسين أداء الكاميرا في الإضاءة المنخفضة؟

الآن بعد أن فهمنا العوامل ذات الصلة التي تؤثر على أداء الإضاءة المنخفضة للكاميرا أعلاه ، يمكننا إجراء تحسين مستهدف لضمان أن الكاميرا منخفضة الإضاءة تلعب أقصى أداء. فيما يلي مقدمة موجزة لبعض خيارات التحسين:
تحسين العدسة:اختر عدسة ذات فتحة عدسة قصوى أكبر وأضف تثبيتا بصريا لزيادة القدرة على تركيز الضوء إلى أقصى حد.
خوارزميات معالجة الصور المحسنة:قم بتحسين جودة الصورة في بيئات الإضاءة المنخفضة باستخدام تقليل التشويش المتقدم وتحسين النطاق الديناميكي وتقنيات تحسين الصورة الأخرى.
الاعتبارات البيئية:قم بتقييم الظروف ودرجة حرارة اللون ودرجة حرارة الإضاءة المحيطة بعناية لضمان الأداء الأمثل للكاميرا.

تطبيق وحدات الكاميرا منخفضة الإضاءة في الرؤية المدمجة الحديثة

تستخدم الكاميرات ذات الإضاءة المنخفضة الآن على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من تطبيقات الرؤية المدمجة. هنا نلقي نظرة سريعة على بعض التطبيقات الأكثر شيوعا وشعبية بناء على أداء الكاميرات في الإضاءة المنخفضة.

مراقبة النقل الذكية:تحتاج أنظمة النقل الذكية إلى استخدام وحدات الكاميرا منخفضة الإضاءة لتحديد لوحات الترخيص ومراقبة حركة المرور في الليل أو في مناطق الإضاءة المنخفضة مثل الأنفاق ذات الإضاءة غير الكافية. على الرغم من أن جميع أنظمة النقل الذكية لا تتطلب كاميرات منخفضة الإضاءة ، إلا أنه لا يزال يوصى بها.

التفتيش الصناعي:في الصناعة التحويلية ، يمكن استخدام الكاميرات ذات الإضاءة المنخفضة لفحص الجودة الآلي لضمان معايير عالية للمنتج حتى في بيئات العمل ذات الإضاءة الضعيفة. منتجات وحدة كاميرا الرؤية الليلية من SinoSeen قادرة على توفير تصوير عالي الجودة مع الحفاظ على أقصى أداء في الإضاءة المنخفضة.

دون طيار:تعد الطائرات بدون طيار تطبيقا شائعا اليوم ، ومن خلال تركيب وحدة كاميرا منخفضة الإضاءة عالية الأداء على طائرة بدون طيار ، من الممكن إجراء التصوير الجوي الليلي أو مهام المراقبة الأخرى.

حلول الإضاءة المنخفضة من SInoseen

في SInoseen ، نقدم مجموعة واسعة من وحدات الكاميرا منخفضة الإضاءة. مع خمسة عشر عاما من الخبرة في الرؤية المضمنة وفريق من المهندسين المتخصصين ، يمكننا تقديم أنسب حل لوحدة الكاميرا في الإضاءة المنخفضة لاحتياجاتك. بالطبع ، لدينا أيضا بعض الحالات المرجعية ، إذا كنت مهتما ، يمكنك الانتقال إلى العرض. في الوقت نفسه ، يمكننا أيضاتخصيص الحلوفقا لاحتياجاتك للتأكد من أنها تلبي توقعاتك إلى أقصى حد.