6 عاملی که عملکرد دوربین را در نور کم تعیین می کند | چگونه بهینه کنیم؟

چگونه تصویربرداری در نور کم را در مناطقی با شرایط نوری ضعیف انجام دهیم؟ این یک چالش بزرگ است که برنامه های بینایی تعبیه شده را آزار می دهد. دستیابی به عملکرد خوب در نور کم آسان نیست زیرا تحت تأثیر تعامل عوامل مختلف قرار می گیرد. در گذشته، به دلیل فناوری محدود، تصاویر گرفته شده در محیط های کم نور واضح نبودند و حتی نویز و از دست دادن جزئیات زیادی داشتند. با توسعه حسگرها و فناوری های بینایی تعبیه شده، تصویربرداری در نور کم اکنون راه حل های خوبی دارد و حتی می توان آن را در شب ثبت کرد.

در این مقاله نگاهی به عوامل موثر خواهیم داشتعملکرد در نور کمو مناطق کاربردی فردی که تصویربرداری در نور کم درگیر است.

عملکرد نور کم چیست؟

قبل از اینکه به عواملی که بر عملکرد نور کم تأثیر می گذارند نگاه کنیم، باید بدانیم که عملکرد نور کم چیست.
عملکرد در نور کم، توانایی دوربین در ارائه تصاویر واضح در محیط های کم نور با حفظ جزئیات تصویر و در عین حال به حداقل رساندن نویز تصویر است. این عملکرد برای کاربردهای بینایی که نیاز به تصویربرداری در شب یا در محیط های کم نور دارند مهم است. در زیر مقایسه تصویربرداری با و بدون دستگاه های دارای قابلیت نور کم آورده شده است.

چه عواملی بر عملکرد دوربین در نور کم تأثیر می گذارد؟

شش عامل اصلی وجود دارد که بر عملکرد دوربین در نور کم تأثیر می گذارد:

1. نسبت سیگنال به نویز (SNR)
2. دیافراگم لنز
3. اندازه پیکسل
4. حساسیت
5. عوامل محیطی
6. الگوریتم های پردازش تصویر

بیایید نگاهی دقیق تر به ویژگی های هر عامل در زیر بیندازیم.

نسبت سیگنال به نویز (SNR)

نسبت سیگنال به نویز (SNR)معیار مهمی از عملکرد دوربین است که نسبت سیگنال به نویز را در یک تصویر منعکس می کند. SNR بالا معمولا به این معنی است که در شرایط کم نور، نویز کمتری وجود دارد و ماژول دوربین قادر به ارائه تصاویر واضح تر است. یک دوربین کم نور برای دستیابی به SNR بالاتر با به حداقل رساندن نویز طراحی شده است و در نتیجه کیفیت تصویر را بهبود می بخشد.

دیافراگم لنز

اندازه دیافراگم لنز میزان نوری را که به سنسور برخورد می کند تعیین می کند. هر چه دیافراگم بزرگتر باشد، نور بیشتری به آن وارد می شود و برای عکسبرداری در شرایط کم نور بهتر است. به همین دلیل است که دیافراگم بزرگتر در شرایط کم نور توصیه می شود. با این حال، افزایش دیافراگم ممکن است با کاهش عمق میدان همراه باشد، بنابراین برای کاربردهایی با تغییرات فاصله، توجه دقیق به طراحی مورد نیاز است.

اندازه پیکسل

پیکسل ها واحدهای اساسی تشکیل دهنده یک تصویر هستند و اندازه پیکسل ابعاد فیزیکی این واحدهای پیکسل است. هر چه اندازه پیکسل بزرگتر باشد، توانایی آن در دریافت نور بیشتر است. قادر به ثبت جزئیات بیشتر و کاهش نویز در شرایط کم نور است. توجه به این نکته ضروری است که افزایش اندازه پیکسل منجر به این می شود که پیکسل های کمتری بتوانند توسطماژول دوربین مینیاتوری، که منجر به کاهش وضوح یا افزایش اندازه سنسور می شود.

حساسیت

حساسیت نشانگر توانایی سنسور تصویر در تبدیل نور فرودی به سیگنال الکتریکی است، به عبارت دیگر، میزان پاسخ دوربین به نور. دوربینی با حساسیت بالا می تواند جزئیات تصویر بیشتری را در شرایط کم نور ثبت کند. این یکی از ویژگی های ضروری یک دوربین کم نور است.

عوامل محیطی

روشنایی کلی محیط بر توانایی دوربین برای گرفتن تصاویر قابل استفاده تأثیر می گذارد. دمای رنگ نور موجود بر تعادل رنگ سفید دوربین و قابلیت های بازتولید رنگ تأثیر می گذارد. در عین حال، دماهای بالاتر باعث افزایش نویز و کاهش عملکرد در نور کم می شود، بنابراین دوربین های کم نور به یک راه حل مدیریت حرارتی مناسب نیاز دارند.

الگوریتم های پردازش تصویر

الگوریتم های کاهش نویز ماژول دوربین در حذف دانه های ناخواسته از تصاویر و حفظ جزئیات تصویر در نور کم موثر است. HDR طیف وسیع تری از تون ها را ضبط می کند و از بریدن هایلایت و فشرده سازی سایه جلوگیری می کند.

این عوامل به هم مرتبط هستند و با هم کار می کنند تا بر اثربخشی دوربین در شرایط کم نور تأثیر بگذارند. به عنوان مثال، دوربین هایی با اندازه پیکسل های بزرگ و نسبت سیگنال به نویز بالا، خروجی تصویر با کیفیت بالا را در شرایط کم نور ارائه می دهند. در همین حال، بهینه سازی دیافراگم لنز، حساسیت و الگوریتم های پردازش تصویر می تواند عملکرد دوربین را در شرایط کم نور بیشتر افزایش دهد.

چگونه عملکرد دوربین کم نور را بهینه کنیم؟

اکنون که عوامل مربوطه موثر بر عملکرد دوربین در نور کم بالا را درک کردیم، می توانیم بهینه سازی هدفمند را انجام دهیم تا اطمینان حاصل کنیم که دوربین کم نور حداکثر عملکرد را دارد. در زیر معرفی مختصری از چند گزینه بهینه سازی آورده شده است:
بهینه سازی لنز:لنزی با حداکثر دیافراگم بزرگتر انتخاب کنید و تثبیت کننده نوری را برای به حداکثر رساندن توانایی تمرکز نور اضافه کنید.
الگوریتم های پردازش تصویر بهینه:کیفیت تصویر را در محیط های کم نور با استفاده از کاهش نویز پیشرفته، بهینه سازی محدوده دینامیکی و سایر تکنیک های بهینه سازی تصویر افزایش دهید.
ملاحظات زیست محیطی:شرایط، دمای رنگ و دمای نور محیط را به دقت ارزیابی کنید تا از عملکرد بهینه دوربین اطمینان حاصل کنید.

کاربرد ماژول های دوربین کم نور در دید تعبیه شده مدرن

دوربین های کم نور در حال حاضر به طور گسترده در انواع کاربردهای بینایی تعبیه شده استفاده می شوند. در اینجا نگاهی کوتاه به برخی از برنامه های رایج و محبوب تر بر اساس عملکرد دوربین ها در نور کم می اندازیم.

نظارت بر حمل و نقل هوشمند:سیستم های حمل و نقل هوشمند برای شناسایی پلاک خودرو و نظارت بر ترافیک در شب یا در مناطق کم نور مانند تونل ها با نور ناکافی نیاز به استفاده از ماژول های دوربین کم نور دارند. اگرچه همه سیستم های حمل و نقل هوشمند به دوربین های کم نور نیاز ندارند، اما همچنان توصیه می شود.

بازرسی صنعتی:در صنعت تولید، دوربین های کم نور را می توان برای بازرسی خودکار کیفیت استفاده کرد تا از استانداردهای بالای محصول حتی در محیط های کاری کم نور اطمینان حاصل شود. محصولات ماژول دوربین دید در شب Sinoseen قادر به ارائه تصویربرداری با کیفیت بالا و در عین حال حفظ عملکرد نهایی در نور کم هستند.

Drones:هواپیماهای بدون سرنشین امروزه یک برنامه محبوب هستند و با نصب یک ماژول دوربین کم نور با کارایی بالا بر روی هواپیمای بدون سرنشین ، می توان عکاسی هوایی در شب یا سایر کارهای نظارتی را انجام داد.

راه حل های کم نور از SInoseen

در SInoseen، ما طیف گسترده ای از ماژول های دوربین کم نور را ارائه می دهیم. با پانزده سال تجربه بینایی تعبیه شده و تیمی از مهندسان متخصص، ما می توانیم مناسب ترین راه حل ماژول دوربین در نور کم را برای نیازهای شما ارائه دهیم. البته، ما چند مورد مرجع نیز داریم، اگر علاقه مند هستید، می توانید به مشاهده بروید. در عین حال، ما همچنین می توانیمراه حل را سفارشی کنیدبا توجه به نیازهای شما اطمینان حاصل کنید که انتظارات شما را به طور کامل برآورده می کند.