Pikselin birləşməsinin əsas anlayışı nədir və necə işləyir? Hansı üstünlüklər var?

Şəkil aydınlığı və həssaslığı hər zaman həm istifadəçilər, həm də developerlər üçün ümumi məqsəd olmuşdur. Son illərdə "pixel binning" texnikası isti mövzuya çevrilmişdir. Bu üsul kiçik piksel ölçülərinə malik kameraların həssaslığını unikal şəkildə yaxşılaşdırır ki, yüksək keyfiyyətli şəkillər aşağı işıqlı şəraitdə çəkilə bilsin. Piksellərin birləşməsi termini smartfon kameralarında daha çox istifadə olunsa da, o, maşın görüntüsü və emal edilmiş görüntüdə tətbiqləri də tapmağa başlayır.

Bu məqalədə piksel binninqinin necə işlədiyini və pikselləri bir-birinə birləşdirilərək daha böyük piksel ölçülərini necə simulyasiya edə biləcəyinə dərindən nəzər salacağıq. Beləliklə, sensorun ölçüsünü artırmadan kameranın həssaslığını artıracağıq.

Piksellər gömülmüş görüntü və kameralarda hansı rolu oynayır?

Pixel binning texnologiyasını tədqiq etməzdən əvvəl, ilk növbədə, piksellərin emal edilmiş görüntü və kameralarda oynadığı rolu başa düşməliyik. Fotoreceptor kimi də tanınan piksellər kameranın sensorun üzərində fiziki nöqtələrdir ki, görüntünü əmələ gətirmək üçün işığın tutulmasına cavabdehdir. Pikselin ölçüsü adətən mikronlarla ölçülür (mikronların milyonda biri). Bir mikrondan kiçik olan piksellər çox kiçik hesab olunur.

Daha böyük piksellər daha kiçiklərdən daha çox işıq toplaya bilir. Bu xüsusilə işığın az olduğu mühitlərdə vacibdir. Ona görə də bu şərtlərdə arzu olunan görüntü keyfiyyətini əldə etmək üçün, adətən, daha böyük piksel ölçüsünə malik sensorları seçməyə meylliyik. Lakin daha kiçik piksellər də öz üstünlüklərinə malikdirlər ki, onlar daha kiçik obyektləri və detalları tuta bilirlər. Məsələn, Sinoseenin SNS-USB2160-v1.0-a2mp kompakt kiçik ölçülü USB kamera-1.4 mikron piksel ölçüsünə malikdir, daha kiçik hesab olunan, D694P1-A2-E-a isə2mp HDR USB kamera-3 mikron piksel ölçüsünə malikdirdaha böyük hesab olunur.

Bu zaman problem yaranır. Yüksək çözənək kamera istəyirsinizsə, onun daha kiçik piksel ölçüsü, kameranın həssaslığını məhdudlaşdırır. Və daha böyük piksel ölçüsünə malik kamera seçsəniz, sensor ölçüsü müvafiq olaraq artır. Əgər sizin tətbiqiniz kiçik piksel ölçüsü kameranın hər iki faydasını tələb edirsə, məsələn, hələ yaxşı həssaslıq əldə edərkən xırda əşyaları tutmaq, ənənəvi üsullar kifayət etmir.

Burada pixel binning oynayır. Image binning kameralar daha böyük sensoru seçim etmədən daha böyük piksel ölçülərini simulyasiya edə bilirlər. Növbəti hissələrdə bu anlayışa daha ətraflı baxacağıq.

Rəsmin birləşməsinin təsnifatı

binning mənası nədir?Pixel binning — qonşu piksellərin elektrik siqnallarını birləşdirərək sensor piksellərin ölçüsünü effektiv şəkildə artıran yenilikçi görüntü işləmə üsuludur. Beləliklə, kiçik piksel ölçüsü kameraları üçün artırılmış həssaslıq təmin edilir.
Onun əsasını təşkil edən piksel binning texnologiyası sayəsində kameralar həlletməni qurban vermədən bir neçə piksel birləşdirərək daha böyük piksel ölçülərini təqlid edə bilər. Bu üsul miniaturizasiya dizaynını qoruyub saxlayaraq həssaslığı artırmağa çalışan kamera tətbiqləri üçün ideal bir həlldir.

Pixel Binning necə işləyir?

Piksel binning texnologiyası demosaicing metodu vasitəsilə görüntü siqnal prosessoru səviyyəsində həyata keçirilir. Bu texnologiya dörd qonşu pikseldən gələn məlumatları bir pikselə birləşdirir. Bu proses 2×2, 2×1, 3×3 və ya 4×4 piksellik bir şəbəkəni daha böyük "superpiksel"ə birləşdirməkdən ibarətdir.

Pikselin birləşdirilməsi prosesi zamanı hər bir pikselin informasiyası vahid böyük pikselə birləşdirilir. Bu o deməkdir ki, məsələn, 4-dən 1-ə və ya 2×2 piksellik birləşdirmə halında, sensorun həllinin 1/4-nə qədər təsirli həlletmə aşağı düşəcəkdir; lakin, əksər emal edilmiş görmə tətbiqləri üçün bu qətnamə tradeoff məqbuldur, belə ki, müəyyən qətnamə çox vaxt aşağı işıqlı mühitlərdə images tutmaq zaman daha yaxşı görüntü keyfiyyəti üçün qurban edilə bilər. Öyrənməkfotoya nə qədər piksel lazımdır.

Piksellərin birləşməsinin açarı onun mövcud sensor dizaynlarından nə dərəcədə effektiv istifadə etməsidir. Kamera qonşu piksellərdən gələn məlumatları birləşdirərək sensorun fiziki ölçüsünü artırmadan işıq həssaslığını yaxşılaşdıra bilir. Bu üsul xüsusilə kompakt məkanda yüksək həssaslıq tələb edən tətbiqlər üçün qiymətlidir. Məsələn, mobil qurğularda və ya miniaturizasiya edilmiş sənaye kameralarında.

Bundan başqa, pikselin birləşdirilməsi inkişafçılara müxtəlif birləşmə növlərini (məs., 2×2, 3×3, 4×4 və s.) seçərək, konkret tətbiq tələbləri üçün həll və piksel ölçüsünün ən uyğun kombinasiyalarını tapmağa imkan verməklə çeviklik yaradır. Bu elastiklik pikselin birləşməsini özəlləşdirilmiş kamera həllərinin tətbiqi üçün ideal edir.

Emal olunmuş görmə tətbiqlərində piksel binning istifadəsinin faydaları

Pixel binning texnologiyası bir neçə əhəmiyyətli üstünlüklər təklif edir ki, bu da onu kiçik piksel ölçüsü kamera modullarının performansını yaxşılaşdırmaq üçün güclü vasitə edir.

• Yüksək Həssaslıq:Pikselləri birləşdirərək kameranın həssaslığı xeyli yaxşılaşır. Bu xüsusilə gecə görmə tətbiqlərində və aşağı işıqlı mühitlərdə faydalıdır. Daha böyük piksellər daha çox işıq tutur, nəticədə hətta aşağı işıq şəraitində belə yüksək keyfiyyətli şəkillər yaranır.
• Çeviklik və özəlləşdirmə:Müxtəlif piksellərin birləşmə tipləri (məs., 2×2, 3×3, 4×4 və s.) elastiklik təmin edir. Bunun sayəsində developerlər müəyyən bir tətbiqin ehtiyacları üçün həll və piksel ölçüsünün ən uyğun kombinasiyalarını seçə bilər. Bu, konkret tətbiq mühitlərinə uyğun olaraq öz kamera həllərini özəlləşdirməli olan developerlər üçün böyük üstünlükdür.
• Miniatürləşdirilmiş Dizaynlar:Emal edilmiş sistemlər daha kiçik və kiçikləşdikcə, piksel birləşmə qabiliyyətinə malik kameralar kameranın ölçüsünü məhdudlaşdırmağa, eyni zamanda arzu olunan həssaslığa nail olmağa kömək edə bilər. Bu, məhsul inkişaf etdiricilərinə cihazda digər avadanlıq komponentlərini yerləşdirmək üçün daha çox yer verir və nəticədə daha kompakt dizayn əldə edilir.
• Konkret tətbiqlər üçün uyğundur:Pixel birləşməsi qətnamə ticarət-off parlaq işıqda bəraət qazandırmaq üçün kifayət etməsə də, təhlükəsizlik nəzarət, astrofotoqrafiya və ya biomühəndislik kimi artan həssaslıq tələb olunan tətbiqlərdə, piksel birləşməsi əhəmiyyətli performans artımı təmin edir.
• XƏRC EFFEKTIVLIYI:Pixel birləşməsi daha bahalı, daha böyük sensorlara investisiya qoymağa ehtiyac olmadan mövcud sensor texnologiyasından istifadə edərək daha yüksək performans əldə etməyə imkan verir. Bu isə onu, xüsusilə də büdcəsi məhdud olan layihələr üçün sərfəli həll edir.

Xülasə, piksel konsaltinqi bütün kamera tətbiqləri üçün uyğun olmasa da, aşağı işıqlı şəraitdə fəaliyyət göstərməsi lazım olan tətbiqlərdə əhəmiyyətli performans faydaları təklif edir. Piksel birləşdirmə miniaturizasiya dizaynını qoruyarkən həssaslığı artırmağa çalışan kamera tətbiqləri üçün ideal seçimdir.

Yekun

Sonda qeyd edək ki, pixel binning yalnız aşağı işığa malik performans problemlərinin həlli üçün effektiv vasitə deyil, həm də emal olunmuş görmə texnologiyasının inkişafı üçün vacib amildir. Texnologiya irəliləməyə davam etdikcə, gələcəkdə görüntü keyfiyyətini və istifadəçi təcrübəsini daha da yaxşılaşdırmaq üçün piksel binningə əsaslanan daha innovativ tətbiqlər görəcəyimizi gözləyə bilərik.

Sinoseen, asemal olunmuş kamera modullarının istehsalçısı, bu sahədə 14 ildən çox təcrübəyə malikdir. Yüksək çözənəklik, rəng filtri az array və kiçik piksel ölçüsü kimi xüsusiyyətləri ehtiva edən məhsullar var. Digital microscopy, avtomatik lisenziya plata tanınması, keyfiyyət yoxlanılması kimi applications üçün ideal.

Əgər məhsulunuza inteqrasiya etmək üçün xüsusi USB 3.0 Kamera Moduluna, GMSL Kamera və ya MIPI Kamera Moduluna ehtiyacınız varsa, bizimlə əlaqə saxlamaqdan çəkinməyin və yaməhsul səhifəmizə baş çəkin.