6 Faktoren, die die Leistung einer Kamera bei schlechten Lichtverhältnissen bestimmen | Wie kann man optimieren?

Wie führt man Aufnahmen bei schlechten Lichtverhältnissen bei schlechten Lichtverhältnissen durch? Dies ist eine große Herausforderung, die Embedded-Vision-Anwendungen seit langem plagt. Eine gute Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen zu erzielen, ist nicht einfach, da sie durch das Zusammenspiel verschiedener Faktoren beeinflusst wird. In der Vergangenheit waren Bilder, die in Umgebungen mit schlechten Lichtverhältnissen aufgenommen wurden, aufgrund begrenzter Technologie nicht klar und wiesen sogar viel Rauschen und Detailverluste auf. Mit der Entwicklung von Sensoren und Embedded-Vision-Technologien hat die Low-Light-Bildgebung jetzt gute Lösungen und kann sogar nachts erfasst werden.

In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf die Faktoren, dieLeistung bei schlechten Lichtverhältnissenund die einzelnen Anwendungsbereiche, in denen es um Low-Light-Imaging geht.

Was ist die Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen?

Bevor wir uns die Faktoren ansehen, die die Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen beeinflussen, müssen wir verstehen, was Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen ist.
Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen ist die Fähigkeit einer Kamera, in Umgebungen mit schlechten Lichtverhältnissen klare Bilder zu liefern, indem Bilddetails erhalten bleiben und gleichzeitig das Bildrauschen minimiert wird. Diese Leistung ist wichtig für Bildverarbeitungsanwendungen, die eine Bildgebung bei Nacht oder bei schlechten Lichtverhältnissen erfordern. Im Folgenden finden Sie einen Vergleich der Bildgebung mit und ohne Low-Light-fähige Geräte.

Welche Faktoren beeinflussen die Leistung einer Kamera bei schlechten Lichtverhältnissen?

Es gibt sechs Hauptfaktoren, die die Leistung einer Kamera bei schlechten Lichtverhältnissen beeinflussen:

1. Signal-Rauschabstand (SNR)
2. Blende des Objektivs
3. Pixelgröße
4. Empfindlichkeit
5. Umweltfaktoren
6. Algorithmen zur Bildverarbeitung

Werfen wir einen genaueren Blick auf die Besonderheiten der einzelnen Faktoren.

Signal-Rauschabstand (SNR)

Signal-Rauschabstand (SNR)ist ein wichtiges Maß für die Kameraleistung und spiegelt das Verhältnis von Signal zu Rauschen in einem Bild wider. Ein hohes SNR bedeutet in der Regel, dass bei schlechten Lichtverhältnissen weniger Rauschen entsteht und das Kameramodul schärfere Bilder liefern kann. Eine Low-Light-Kamera ist so konzipiert, dass sie durch Minimierung des Rauschens ein höheres Signal-Rauschen erreicht und so die Bildqualität verbessert.

Blende des Objektivs

Die Größe der Blende des Objektivs bestimmt die Lichtmenge, die auf den Sensor trifft. Je größer die Blende, desto mehr Licht fällt in die Blende und desto besser eignet sie sich für Aufnahmen bei schlechten Lichtverhältnissen. Aus diesem Grund wird bei schlechten Lichtverhältnissen eine größere Blende empfohlen. Eine größere Apertur kann jedoch mit einer geringeren Schärfentiefe einhergehen, so dass für Anwendungen mit Entfernungsschwankungen eine sorgfältige Designüberlegung erforderlich ist.

Pixelgröße

Pixel sind die Grundeinheiten, aus denen ein Bild besteht, und die Pixelgröße ist die physische Dimension dieser Pixeleinheiten. Je größer die Pixelgröße, desto größer ist ihre Fähigkeit, Licht zu empfangen. Es ist in der Lage, mehr Details zu erfassen und das Rauschen bei schlechten Lichtverhältnissen zu reduzieren. Es ist wichtig zu beachten, dass eine Erhöhung der Pixelgröße dazu führt, dass weniger Pixel von derMiniatur-Kameramodul, was zu einer Verringerung der Auflösung oder einer Vergrößerung des Sensors führt.

Empfindlichkeit

Die Empfindlichkeit ist ein Indikator für die Fähigkeit eines Bildsensors, einfallendes Licht in ein elektrisches Signal umzuwandeln, d. h. wie gut die Kamera auf Licht reagiert. Eine Kamera mit hoher Empfindlichkeit ist in der Lage, bei schlechten Lichtverhältnissen mehr Bilddetails zu erfassen. Dies ist eines der wesentlichen Merkmale einer Low-Light-Kamera.

Umweltfaktoren

Die Gesamthelligkeit der Umgebung wirkt sich auf die Fähigkeit der Kamera aus, brauchbare Bilder aufzunehmen. Die Farbtemperatur des verfügbaren Lichts wirkt sich auf den Weißabgleich und die Farbwiedergabefähigkeiten der Kamera aus. Gleichzeitig erhöhen höhere Temperaturen das Rauschen und verringern die Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen, so dass Kameras bei schlechten Lichtverhältnissen eine geeignete Wärmemanagementlösung erfordern.

Algorithmen der Bildverarbeitung

Die Rauschunterdrückungsalgorithmen des Kameramoduls sind effektiv bei der Entfernung unerwünschter Körnung aus Bildern und der Erhaltung von Bilddetails bei schlechten Lichtverhältnissen. HDR erfasst eine größere Bandbreite an Farbtönen und verhindert das Beschneiden von Lichtern und die Komprimierung von Schatten.

Diese Faktoren sind miteinander verknüpft und beeinflussen zusammen die Effektivität der Kamera bei schlechten Lichtverhältnissen. Kameras mit großen Pixelgrößen und hohen Signal-Rausch-Verhältnissen bieten beispielsweise eine qualitativ hochwertige Bildausgabe bei schlechten Lichtverhältnissen. In der Zwischenzeit kann die Optimierung der Objektivblende, der Empfindlichkeit und der Bildverarbeitungsalgorithmen die Kameraleistung bei schlechten Lichtverhältnissen weiter verbessern.

Wie optimiere ich die Leistung von Kameras bei schlechten Lichtverhältnissen?

Nachdem wir nun die relevanten Faktoren verstanden haben, die die Leistung der Kamera bei schlechten Lichtverhältnissen beeinflussen, können wir eine gezielte Optimierung durchführen, um sicherzustellen, dass die Kamera bei schlechten Lichtverhältnissen die maximale Leistung erbringt. Im Folgenden finden Sie eine kurze Einführung in einige Optimierungsmöglichkeiten:
Optimierung der Objektive:Wählen Sie ein Objektiv mit einer größeren maximalen Blende und fügen Sie eine optische Stabilisierung hinzu, um die Fähigkeit zur Fokussierung des Lichts zu maximieren.
Optimierte Bildverarbeitungsalgorithmen:Verbessern Sie die Bildqualität in Umgebungen mit schlechten Lichtverhältnissen durch fortschrittliche Rauschunterdrückung, Dynamikbereichsoptimierung und andere Bildoptimierungstechniken.
Umwelterwägungen:Bewerten Sie sorgfältig die Bedingungen, die Farbtemperatur und die Temperatur der Umgebungsbeleuchtung, um eine optimale Kameraleistung zu gewährleisten.

Einsatz von Low-Light-Kameramodulen in der modernen Embedded Vision

Low-Light-Kameras werden heute in einer Vielzahl von Embedded-Vision-Anwendungen eingesetzt. Hier werfen wir einen kurzen Blick auf einige der gängigsten und beliebtesten Anwendungen, die auf der Leistung von Kameras bei schlechten Lichtverhältnissen basieren.

Intelligente Verkehrsüberwachung:Intelligente Verkehrssysteme müssen Kameramodule bei schlechten Lichtverhältnissen verwenden, um Nummernschilder zu identifizieren und den Verkehr nachts oder in lichtschwachen Bereichen wie Tunneln mit unzureichendem Licht zu überwachen. Obwohl nicht alle intelligenten Transportsysteme Kameras bei schlechten Lichtverhältnissen erfordern, wird dies dennoch empfohlen.

Industrielle Inspektion:In der Fertigungsindustrie können Low-Light-Kameras für die automatisierte Qualitätsprüfung eingesetzt werden, um auch in schlecht beleuchteten Arbeitsumgebungen hohe Produktstandards zu gewährleisten. Die Nachtsichtkamera-Modulprodukte von Sinoseen sind in der Lage, eine qualitativ hochwertige Bildgebung zu liefern und gleichzeitig die ultimative Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen beizubehalten.

Drohnen:Drohnen sind heute eine beliebte Anwendung, und durch die Montage eines leistungsstarken Kameramoduls bei schlechten Lichtverhältnissen an einer Drohne ist es möglich, nächtliche Luftaufnahmen oder andere Überwachungsaufgaben durchzuführen.

Low-Light-Lösungen von SInoseen

Bei SInoseen bieten wir eine große Auswahl an Kameramodulen bei schlechten Lichtverhältnissen an. Mit fünfzehn Jahren Erfahrung im Bereich Embedded Vision und einem Team von spezialisierten Ingenieuren können wir die am besten geeignete Low-Light-Kameramodullösung für Ihre Anforderungen liefern. Natürlich haben wir auch einige Referenzfälle, bei Interesse können Sie sich das gerne ansehen. Gleichzeitig können wir auchPassen Sie die Lösung anentsprechend Ihren Bedürfnissen, um sicherzustellen, dass es Ihren Erwartungen in vollem Umfang entspricht.