হোয়াইট ব্যালেন্স ক্যালিব্রেশন কী? প্রভাবক কারণগুলি কী কী?

ঘরের ভেতরে হোক বা বাইরে, সূর্যোদয় বা সূর্যাস্তের সময়, বিভিন্ন আলোর অবস্থার ছবির রঙের নির্ভুলতার উপর বিভিন্ন প্রভাব পড়ে। ইমেজ সিগন্যাল প্রসেসরের (ISP) একটি গুরুত্বপূর্ণ ফাংশন, অটোমেটিক হোয়াইট ব্যালেন্স (AWB), পরিবর্তনশীল আলোর পরিস্থিতিতে দৃশ্যের প্রকৃত রঙ পুনরুদ্ধার করার প্রধান কাজ। একটি এমবেডেড ক্যামেরা মডিউলের আউটপুট মানের জন্য AWB সঠিকভাবে সেট করা গুরুত্বপূর্ণ, যা সেন্সর রেজোলিউশন, পিক্সেল আকার, আলোর অবস্থা এবং লেন্স নির্বাচনের মতো বিভিন্ন দিককে প্রভাবিত করে। মানুষের চোখের বিপরীতে, যা বিভিন্ন রঙের ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য স্বয়ংক্রিয়ভাবে বিভিন্ন রঙের তাপমাত্রার সাথে খাপ খাইয়ে নেয়, ক্যামেরার লেন্সগুলিকে 'হোয়াইট ব্যালেন্স' এর মাধ্যমে এই প্রক্রিয়াটি অনুকরণ করতে হবে যাতে আউটপুট চিত্রটি যতটা সম্ভব স্বাভাবিক হয়।

 
এমবেডেড ভিশন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, লেন্সের রঙ প্রজনন ক্ষমতা সবসময় একই থাকে না এবং সঠিক স্বয়ংক্রিয় সাদা ভারসাম্য ক্যালিব্রেশন প্রয়োজন। এই প্রবন্ধে, আমরা স্বয়ংক্রিয় সাদা ভারসাম্য ক্যালিব্রেশনের মূল ধারণাগুলি গভীরভাবে আলোচনা করব, লেন্স এবং স্বয়ংক্রিয় সাদা ভারসাম্যের মধ্যে সম্পর্ক বিশ্লেষণ করব এবং ছবির আউটপুটের উপর রঙের তাপমাত্রার প্রভাব ব্যাখ্যা করব।

 
অটো হোয়াইট ব্যালেন্স ক্যালিব্রেশন কী?

ডিজিটাল ক্যামেরাগুলিতে অটোমেটিক হোয়াইট ব্যালেন্স (AWB) একটি অপরিহার্য বৈশিষ্ট্য। এর মূল কাজ হল বিভিন্ন আলোক পরিস্থিতিতে একটি ছবির রঙের ভারসাম্য স্বয়ংক্রিয়ভাবে সামঞ্জস্য করা যাতে সাদা এবং অন্যান্য নিরপেক্ষ রঙগুলি একটি ছবিতে তাদের আসল রঙ বজায় রাখে। আলোর উৎসের রঙের তাপমাত্রার তারতম্যের জন্য ক্ষতিপূরণ দিয়ে, AWB ক্যামেরাটিকে মানুষের চোখ যা দেখে তার কাছাকাছি রঙ ক্যাপচার করতে এবং মিশ্র আলো বা চরম আলোর পরিস্থিতিতেও প্রাকৃতিক এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ রঙ বজায় রাখতে দেয়। মিশ্র আলোর উৎস বা চরম আলোর পরিস্থিতিতেও প্রাকৃতিক এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ রঙ।

 
AWB ফাংশন কিভাবে কাজ করে?

AWB ফাংশনটি একটি ছবিতে সাদা বা নিরপেক্ষ রঙের এলাকা সনাক্তকরণ এবং সমন্বয়ের উপর ভিত্তি করে কাজ করে। যখন ক্যামেরা মডিউল এই অঞ্চলগুলি সনাক্ত করে, এটি RGB (লাল, সবুজ এবং নীল) চ্যানেলগুলির তীব্রতা সামঞ্জস্য করে যাতে এই অঞ্চলগুলি ছবিতে নিরপেক্ষ রঙ দেখায়। এই প্রক্রিয়ায় জটিল অ্যালগরিদম জড়িত যা চিত্রের ডেটা বিশ্লেষণ করে এবং স্বয়ংক্রিয়ভাবে পছন্দসই রঙ সংশোধন পরামিতি গণনা করে। কিছু উন্নত ক্যামেরা সিস্টেমে, AWB অ্যালগরিদমগুলি আরও সঠিক রঙের প্রজনন অর্জনের জন্য দিবালোক, ফ্লুরোসেন্ট ল্যাম্প, ইনক্যান্ডেসেন্ট ল্যাম্প ইত্যাদি সহ একাধিক আলোক উৎস সনাক্ত করতে এবং তাদের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে সক্ষম হয়।

AWB বাস্তবায়নকে প্রভাবিত করে এমন অন্যান্য প্রাসঙ্গিক কারণগুলি কী কী?

AWB বাস্তবায়নের জন্য, ক্যামেরাকে বুঝতে হবে কিভাবে বিভিন্ন রঙের তাপমাত্রায় রঙ পরিবর্তিত হয়। রঙের তাপমাত্রার ধারণাটি বিভিন্ন তাপমাত্রায় ব্ল্যাকবডি রেডিয়েটার দ্বারা নির্গত আলোর রঙের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে, যা সাধারণত কেলভিনে পরিমাপ করা হয়, বিভিন্ন আলোর উৎস এবং রঙের বায়ুমণ্ডলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ বিভিন্ন রঙের তাপমাত্রার মান সহ। উদাহরণস্বরূপ, দিনের আলোর রঙের তাপমাত্রা প্রায় 5500 K, যেখানে ভাস্বর বাতিগুলির রঙের তাপমাত্রা প্রায় 2800 K। AWB এর উদ্দেশ্য হল ক্যামেরা দ্বারা ধারণ করা সাদা বস্তুগুলিকে এই বিভিন্ন রঙের তাপমাত্রায় ছবিতে প্রকৃত সাদা হিসাবে দেখানো।

 
এর পাশাপাশি, AWB বাস্তবায়ন ইমেজ সিগন্যাল প্রসেসরের অ্যালগরিদমের উপর নির্ভর করে এবং লেন্সের বৈশিষ্ট্য দ্বারা প্রভাবিত হয়। অতএব, সেরা AWB ফলাফল অর্জনের জন্য, লেন্স এবং ক্যামেরা সেন্সরের মধ্যে একটি সমন্বয়মূলক ক্রমাঙ্কন থাকা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এর মধ্যে লেন্সের উপাদান, ফিল্টার, চিফ রে অ্যাঙ্গেল (CRA) এবং লেন্সের অ্যান্টি-রিফ্লেক্টিভ আবরণের মতো বিষয়গুলির সমন্বয় অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

 
লেন্স AWb-কে কীভাবে প্রভাবিত করে?

লেন্স কেবল ইমেজিংয়ের জন্য একটি অপটিক্যাল উপাদান নয়, রঙের নির্ভুলতার ক্ষেত্রেও একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। লেন্সের উপাদান, নকশা এবং আবরণ এর মধ্য দিয়ে যাওয়া আলোর উপর প্রভাব ফেলবে, যা ক্যামেরা সেন্সর দ্বারা প্রাপ্ত আলোর রঙকে প্রভাবিত করে এবং শেষ পর্যন্ত AWB অ্যালগরিদমের সংশোধন প্রভাবকে প্রভাবিত করে।

• লেন্সের উপাদান: লেন্সের উপাদান প্লাস্টিক বা কাচের হতে পারে, বিভিন্ন উপকরণের আলোর প্রতিসরণ এবং বিচ্ছুরণ বৈশিষ্ট্য ভিন্ন, যা আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিতরণকে পরিবর্তন করবে, ফলে রঙের প্রজনন প্রভাবিত করবে। উদাহরণস্বরূপ, প্লাস্টিকের লেন্সগুলি কাচের লেন্সের তুলনায় বর্ণীয় বিকৃতি ঘটানোর সম্ভাবনা বেশি হতে পারে, যার ক্ষতিপূরণ দিতে AWB অ্যালগরিদম প্রয়োজন।
• রঙিন বর্ণালী ফিল্টার: লেন্সে ব্যবহৃত ফিল্টারগুলি নির্ধারণ করে যে লেন্সের মধ্য দিয়ে কোন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো সেন্সরে যেতে পারে। এই ফিল্টারগুলির গুণমান সরাসরি রঙের ভারসাম্যকে প্রভাবিত করে, বিশেষ করে স্বয়ংক্রিয় সাদা ভারসাম্য সমন্বয়ের ক্ষেত্রে।
• চিফ রেস অ্যাঙ্গেল (CRA): CRA লেন্সটি যে কোণে আলো গ্রহণ করে তা বর্ণনা করে। ওয়াইড-এঙ্গেল লেন্সের জন্য, CRA বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি ছবির প্রান্তে আলোর বিতরণ এবং রঙের অভিন্নতাকে প্রভাবিত করে। AWB অ্যালগরিদমগুলিকে CRA-কে বিবেচনা করতে হবে যাতে নিশ্চিত করা যায় যে রঙ সংশোধন ছবির পুরো পরিসরে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
• প্রতিফলন-বিরোধী আবরণ: লেন্সের উপর প্রতিফলিত-প্রতিফলিত আবরণ ব্যবহার করা হয় অভ্যন্তরীণ লেন্সের প্রতিফলন কমাতে, আলোর সংক্রমণ উন্নত করতে এবং ফ্লেয়ার এবং ঘোস্টিং কমাতে। এই আবরণের গুণমান সরাসরি সেন্সর দ্বারা প্রাপ্ত আলোর পরিমাণ এবং গুণমানকে প্রভাবিত করে এবং এইভাবে AWB-এর কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করে।

সর্বোত্তম AWB ফলাফল অর্জনের জন্য, লেন্সটিকে ক্যামেরা সেন্সর এবং ISP দিয়ে সঠিকভাবে ক্যালিব্রেট করতে হবে।

 
একটি এমবেডেড ভিশন সিস্টেমে হোয়াইট ব্যালেন্স ক্যালিব্রেশন কীভাবে করবেন?

স্বয়ংক্রিয় হোয়াইট ব্যালেন্স (AWB) ক্যালিব্রেশনের মধ্যে রয়েছে ক্যামেরার ইমেজ সিগন্যাল প্রসেসর (ISP) এবং এর সাথে কাজ করা লেন্সগুলিকে সূক্ষ্মভাবে সুরক্ষিত করা যাতে বিভিন্ন আলোর উৎস থেকে রঙের তাপমাত্রার তারতম্য এবং রঙের উপর লেন্সের বৈশিষ্ট্যের প্রভাবের ক্ষতিপূরণ দেওয়া যায়। AWB ক্যালিব্রেশন প্রক্রিয়ার বিস্তারিত ধাপগুলি নিচে দেওয়া হল।

1. রঙ তাপমাত্রা নির্বাচন এবং ছবি ক্যাপচার: প্রথম ধাপ হল পূর্বনির্ধারিত রঙের তাপমাত্রার একটি সিরিজে একটি পরীক্ষামূলক ছবি তোলা, যার মধ্যে সাধারণত দিনের আলো, ফ্লুরোসেন্ট, ভাস্বর ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত থাকে। এই ধাপটি ক্যামেরা যে রঙের তাপমাত্রার মুখোমুখি হতে পারে তার অনুকরণ করে। এই ধাপটি ক্যামেরা যে বিভিন্ন আলোক পরিবেশের মুখোমুখি হতে পারে তার অনুকরণ করে এবং পরবর্তী ক্রমাঙ্কনের জন্য একটি ডেটা বেস সরবরাহ করে।
2. হোয়াইট ব্যালেন্স অ্যালগরিদম অ্যাপ্লিকেশন: এরপর, ক্যাপচার করা ছবিতে AWB অ্যালগরিদম প্রয়োগ করা হয়। অ্যালগরিদমের লক্ষ্য হল ছবিতে সাদা বা নিরপেক্ষ এলাকা চিহ্নিত করা এবং RGB চ্যানেলের লাভ সামঞ্জস্য করা যাতে এই এলাকাগুলি বিভিন্ন রঙের তাপমাত্রায় নিরপেক্ষ হয়।
3. লেন্সের বৈশিষ্ট্যের জন্য ক্ষতিপূরণ: যেহেতু লেন্সের উপকরণ, ফিল্টার এবং অ্যান্টি-রিফ্লেক্টিভ আবরণের বৈশিষ্ট্যগুলি রঙের প্রজননকে প্রভাবিত করতে পারে, তাই এই কারণগুলির জন্য ক্ষতিপূরণ দেওয়া প্রয়োজন। এর জন্য সাধারণত লেন্স-প্ররোচিত রঙের বিচ্যুতি সংশোধন করার জন্য AWB অ্যালগরিদমের পরামিতিগুলি সামঞ্জস্য করা জড়িত।
4. ফাইন টিউনিং এবং অপ্টিমাইজেশন: ক্যালিব্রেশন প্রক্রিয়া চলাকালীন, AWB অ্যালগরিদমের প্যারামিটারগুলিকে সূক্ষ্ম সুরকরণের জন্য বেশ কয়েকটি পুনরাবৃত্তির প্রয়োজন হতে পারে। এর মধ্যে রয়েছে রঙের তাপমাত্রার থ্রেশহোল্ড সামঞ্জস্য করা, অ্যালগরিদমের প্রতিক্রিয়ার গতি অপ্টিমাইজ করা এবং বিভিন্ন আলোর পরিস্থিতিতে রঙের ধারাবাহিকতা নিশ্চিত করা।
5. যাচাইকরণ এবং পরীক্ষা: অবশেষে, AWB ক্যালিব্রেশনের কার্যকারিতা যাচাই করা হয় প্রকৃত আলোর পরিস্থিতিতে ক্যামেরাটি পরীক্ষা করে। এর মধ্যে রয়েছে প্রাকৃতিক এবং কৃত্রিম উভয় আলোর উৎসের অধীনে ছবি তোলা এবং রঙের নির্ভুলতা এবং সামগ্রিক ছবির গুণমান মূল্যায়ন করা।

কোন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য স্বয়ংক্রিয় হোয়াইট ব্যালেন্স ক্যালিব্রেশন প্রয়োজন?

ইনডোর ফটোগ্রাফি

ইনডোর ফটোগ্রাফিতে, ফটোগ্রাফারদের প্রায়শই মিশ্র আলোর উৎসের সাথে কাজ করতে হয়, যেমন প্রাকৃতিক আলো কৃত্রিম আলোর সাথে মিশ্রিত। এখানে AWB-এর ভূমিকা হল মানুষের ত্বকের রঙ এবং দৃশ্যের রঙ স্বাভাবিকভাবে সমন্বিত হয় তা নিশ্চিত করা। AWB অ্যালগরিদম সঠিকভাবে ক্যালিব্রেট করে, ফটোগ্রাফার সম্পাদনা-পরবর্তী কাজের চাপ কমাতে পারেন এবং সরাসরি ভালো রঙের ভারসাম্য সহ ছবি পেতে পারেন।

গাড়ির রিভার্সিং ক্যামেরা

গাড়ির রিভার্সিং ক্যামেরা দিনের বিভিন্ন সময়ে এবং বিভিন্ন আলোর পরিস্থিতিতে কাজ করে। রাতে বা মেঘলা দিনে রিভার্সিং করার সময় AWB ক্যালিব্রেশন ছবির স্বচ্ছতা এবং রঙের নির্ভুলতা উন্নত করে। AWB অপ্টিমাইজ করার মাধ্যমে, চালকরা বিভিন্ন আলোর পরিস্থিতিতে একটি পরিষ্কার পিছনের দৃশ্য পেতে পারেন এবং নিরাপত্তা উন্নত করতে পারেন।

সিনোসিন লেন্স ক্যালিব্রেশন এবং ক্যামেরা মডিউল কাস্টমাইজেশনের জন্য এমবেডেড ভিশন ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে সহায়তা করে

সিনোসিনে, আমরা এমবেডেড ভিশন প্রজেক্ট ইঞ্জিনিয়ার এবং টেকনিশিয়ানদের তাদের অ্যাপ্লিকেশন প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য সঠিক লেন্স নির্বাচন করতে এবং সঠিক ক্যামেরা মডিউলটি মেলাতে সাহায্য করতে পারি। এছাড়াও, আমরা বিভিন্ন ধরণের কাস্টমাইজেশন পরিষেবাও প্রদান করি, যার মধ্যে রয়েছে হাউজিং ডিজাইন, অন-বোর্ড ডিজাইন ইত্যাদি। সিনোসিনের পণ্য এবং পরিষেবা সম্পর্কে আরও তথ্যের জন্য, আমাদের সাথে যোগাযোগ করতে দ্বিধা করবেন না। .

প্রশ্নোত্তর

১: আমার লেন্সের জন্য AWB ক্যালিব্রেশন কেন প্রয়োজন?

লেন্সের বৈশিষ্ট্য যেমন উপাদান, ফিল্টার এবং প্রতিফলন-প্রতিরোধী আবরণ এর মধ্য দিয়ে যাওয়া আলো এবং সেইজন্য রঙের প্রজননকে প্রভাবিত করে। এই কারণগুলির কারণে সৃষ্ট রঙের বিচ্যুতির ক্ষতিপূরণ দিতে এবং ছবির রঙের নির্ভুলতা এবং স্বাভাবিকতা নিশ্চিত করতে লেন্সের AWB ক্যালিব্রেশন করা হয়।

 
২: রঙের তাপমাত্রা ছবির মানকে কীভাবে প্রভাবিত করে?

রঙের তাপমাত্রা আলোর উৎসের রঙ নির্ধারণ করে এবং বিভিন্ন রঙের তাপমাত্রার ফলে বিভিন্ন রঙের বায়ুমণ্ডল তৈরি হয়। রঙের তাপমাত্রা ক্যামেরার রঙের ব্যাখ্যা এবং পুনরুৎপাদনকে প্রভাবিত করে। উদাহরণস্বরূপ, কম রঙের তাপমাত্রার আলোর উৎসের অধীনে একটি ছবি উষ্ণ হতে পারে, অন্যদিকে উচ্চ রঙের তাপমাত্রার আলোর উৎসের অধীনে একটি ছবি ঠান্ডা হতে পারে। ছবিতে রঙের নির্ভুলতা নিশ্চিত করতে ক্যামেরার রঙের তাপমাত্রা সেটিংস সামঞ্জস্য করে AWB এই বৈচিত্র্যের জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়।