تعریف زاویه تاریک چیست؟ چگونه می‌توان آن را در برنامه‌های دید مدرن تصحیح کرد؟

پیشرفت سریع سیستم عامل های پردازش تصویر، این زمینه را تغییر داده است و راه حل های قابل اعتماد و مقرون به صرفه در زمینه دید در بازارهای مختلف را ارائه می دهد. این سیستم عامل ها کیفیت تصویر را از طریق تکنیک هایی مانند ارتقاء، بازسازی، رمزگذاری و فشرده سازی افزایش می دهند که شامل اصلاح نوردهی، تغییر اندازه تصاویر (زوم دیجیتال) ، تشخیص لبه و ارزیابی الگوریتم های تقسیم بندی است. در این برنامه ها، سنسورهای تصویر CMOS به رایج ترین نوع سنسور تصویر تبدیل شده اند، که نور را برای تشکیل یک آرایه پیکسل که به عنوان پایه برای پردازش تصویر بعدی عمل می کند، ضبط می کند.

با این حال، انتخاب لنز مناسب برای ادغام با ماژول دوربین برای گرفتن و پردازش تصویر بهینه یک فرآیند چالش برانگیز است. شامل تعیین راه درست میدان دید (FOV) ، انتخاب بین فوکوس ثابت یا فوکوس خودکار و تنظیم فاصله کاری. علاوه بر این، پدیده های نوری مانند لینس و مشکلات تعادل سفید می توانند با خروجی تصویر تداخل داشته باشند و بر کیفیت بصری نهایی تأثیر بگذارند.

در این مقاله، ما به مفهوم لنز وینیتی عمیق خواهیم رفت، علل آن را تجزیه و تحلیل می کنیم و راه حل های عملی را برای کمک به کاربران دوربین های جاسازی شده برای از بین بردن این مشکل کیفیت تصویر ارائه می دهیم.

"وينيت کردن لنز" چيست؟

ویژنت کردن لنز به کاهش تدریجی در روشنایی یا اشباع از مرکز تا لبه ها یا گوشه های یک تصویر اشاره دارد. همچنین به عنوان سایه گذاری، نور سقوط یا سایه گذاری روشنایی شناخته می شود، میزان vinnieting به طور معمول در f-stop اندازه گیری می شود و به اندازه دیافراگم لنز و پارامترهای طراحی مختلف بستگی دارد.

دیافراگم نور تصویر را با تغییر مقدار کلی نور که از طریق لنز به سنسور دوربین می رسد کنترل می کند.

ویژنت کردن نه تنها بر کیفیت بصری یک تصویر تاثیر می گذارد بلکه می تواند منجر به از دست دادن اطلاعات بصری حیاتی در برخی از برنامه ها شود. به عنوان مثال، در بازرسی صنعتی یا تصویربرداری پزشکی که نیاز به رنگ دقیق و ثبات درخشندگی دارد، ویژنت می تواند منجر به قضاوت غلط یا تجزیه و تحلیل نادرست شود. بنابراین، درک و اتخاذ اقدامات برای کاهش یا حذف لنز برای اطمینان از کیفیت تصویر و افزایش عملکرد سیستم های بینایی ضروری است.

چگونه وینیتینگ شکل می گیرد و شامل چه نوع هایی می شود؟

چرا ویژنت؟ رخ دادن ویژنت لنز را می توان به عوامل مختلف نسبت داد، که عمدتاً به طراحی عناصر نوری خود مربوط می شود. مانع شدن نور با ابزار خارجی می تواند این پدیده را تشدید کند و گاهی اوقات عمداً در طول پردازش بعدی معرفی می شود.

علل مختلف ایجاد زینیت لنز عبارتند از:

• رنگ بندی نوری: این نوع به دلیل محدودیت های فیزیکی لنز رخ می دهد، جلوگیری از نور خارج از محور از رسیدن به تمام لبه های سنسور تصویر، به ویژه در سیستم های نوری پیچیده با عناصر متعدد لنز آشکار است.
• رنگ های طبیعی: همچنین به عنوان cos4θ fall-off شناخته می شود، این کاهش طبیعی در روشنایی به دلیل زاویه نور نسبت به هواپیما تصویر است، که از قانون cosinus چهارم پیروی می کند، جایی که روشنایی به سرعت کاهش می یابد زیرا زاویه با محور نوری افزایش می یابد.
• رئیس "ری آنگل" (CRA): CRA یک پارامتر مهم در هنگام انتخاب لنزها و سنسورها است که بر روشنایی و وضوح در لبه های تصویر تأثیر می گذارد. CRA بیش از حد می تواند باعث سایه در لبه های تصویر شود و کیفیت تصویر را تحت تاثیر قرار دهد.
• رنگ بندی مکانیکی: هنگامی که پرتو نور به طور مکانیکی توسط نصب لنز، حلقه های فیلتر یا اشیاء دیگر مسدود می شود، باعث کاهش روشنایی مصنوعی در لبه های تصویر می شود. این اتفاق زمانی رخ می دهد که دایره تصویر لنز کوچکتر از اندازه سنسور باشد.
• پس‌پردازش: گاهی اوقات، برای اثرات هنری یا برجسته کردن موضوع مرکزی یک تصویر، عکاسان عمداً در طول پردازش بعدی، ویژنت نوری را اضافه می کنند.

روش های اصلاح رنگ بندی لنز چیست؟

همانطور که بحث شد، لنز وینیتی یک پدیده ناجور نوری است. اگرچه نمی توان از آن کاملا اجتناب کرد، اما می توان آن را با اقدامات زیر برای بینایی جاسازی شده به طور موثر اصلاح کرد:

• مطابقت با مقادیر CRA: اطمینان از اینکه مقدار CRA لنز کمتر از مقدار میکرولنز سنسور است برای از بین بردن نوردهی تصویربرداری یا مشکلات رنگی بسیار مهم است. تولید کنندگان باید طراحی لنز را برای مطابقت با طرح های سنسور بررسی کنند.
• تنظیم پردازنده سیگنال تصویر (ISP): ISP نقش مهمی در پردازش تصاویر ضبط شده توسط سنسور دارد. روش های خاص، مانند Imatest، می توانند کیفیت تصویر را آزمایش کنند و ثبت نام های خاص را در ISP تنظیم کنند تا سایه بندی لنز را کاهش دهند.
• افزایش تعداد f-stop: با افزایش تعداد f-stop لنز (یعنی کاهش دیافراگم) ، تاثیر ویژنت طبیعی یا سقوط cos4θ می تواند کاهش یابد.
• با استفاده از فاصله فوکس بلندتر: در موارد کم f/# (تعداد فاصله کانونی به اندازه دیافراگم) ، لنزهای با فاصله کانونی کوتاه یا زمانی که نیاز به وضوح بالا با هزینه پایین است، می توان با استفاده از فاصله کانونی طولانی تر از وینیت دوربین مکانیکی جلوگیری کرد.
• اصلاح میدان صاف: روش رایج برای اصلاح عینک سنگین، شامل روشن کردن یک سطح صاف و گرفتن چارچوب مرجع میدان تاریک و نور است، سپس محاسبه و اعمال اصلاح میدان صاف است.
• استفاده از ابزار نرم افزاری: ابزارهای نرم افزاری مختلفی مانند ابزار های خیاط تصویر میکروسکوپی و CamTool می توانند برای اصلاح سایه بندی لنز استفاده شوند.
• با استفاده از لنز های تله سنتریک: لنزهای طراحی شده برای تلسنتریک بودن در فضای تصویر می توانند رول آف را اصلاح کنند زیرا این تلسنتریکیت نوردهی سطح تصویر را بسیار یکنواخت تولید می کند و نوردهی سطح تصویر را از محور نوری به گوشه میدان حذف می کند.

امیدواریم که این مقاله در مورد حل مسئله ی لنز وینیتی مفید باشد. البته اگر هنوز سوالاتی در مورد غلبه بر لنز وینیتی در دید جاسازی شده دارید یا اگر می خواهید یکپارچه سازی ماژول های دوربین جاسازی شده در مورد محصولات خود، با ما تماس بگیریدSinoseen، یک متخصص با تجربه تولیدکننده ماژول دوربین چینی .