Mikä on tumman kulman määritelmä? Kuinka korjata sulautetun näön sovelluksissa?

Kuvankäsittelyalustojen nopea kehitys on mullistanut alan tarjoamalla luotettavia ja kustannustehokkaita sulautettuja näköratkaisuja eri markkinoilla. Nämä alustat parantavat kuvanlaatua tekniikoilla, kuten parannuksella, palauttamisella, koodauksella ja pakkauksella, joihin kuuluvat valaistuksen korjaaminen, kuvien koon muuttaminen (digitaalinen zoom), reunojen havaitseminen ja segmentointialgoritmien arviointi. Näissä sovelluksissa CMOS-kuvakennoista on tullut yleisimmin käytetty kuvakennotyyppi, joka sieppaa valoa muodostaen pikseliryhmän, joka toimii perustana myöhemmälle kuvankäsittelylle.

Oikean objektiivin valitseminen integroitavaksi kameramoduuliin optimaalisen kuvan sieppaamiseksi ja käsittelemiseksi on kuitenkin haastava prosessi. Se sisältää oikean määrittämisennäkökenttä (FOV), valitsemalla kiinteän tarkennuksen tai automaattitarkennuksen välillä ja asettamalla työskentelyetäisyyden. Lisäksi optiset ilmiöt, kuten linssin vinnieting ja valkotasapaino-ongelmat, voivat häiritä kuvan ulostuloa ja vaikuttaa lopulliseen visuaaliseen laatuun.

Tässä artikkelissa syvennymme linssivinjetoinnin käsitteeseen, analysoimme sen syitä ja tarjoamme käytännön ratkaisuja, jotka auttavat sulautetun kameran käyttäjiä poistamaan tämän kuvanlaatuongelman.

Mitä linssivinjetointi on?

Linssivinjetointi viittaa kirkkauden tai kylläisyyden asteittaiseen vähenemiseen kuvan keskeltä reunoihin tai kulmiin. Tunnetaan myös nimellä varjostus, valon putoaminen tai luminanssivarjostus, vinnietingin laajuus mitataan tyypillisesti f-pysäytyksinä ja riippuu objektiivin aukon koosta ja erilaisista suunnitteluparametreista.

Aukko säätää kuvan kirkkautta muuttamalla objektiivin läpi kameran kennoon pääsevän valon kokonaismäärää.

Vinjetointi ei vaikuta vain kuvan visuaaliseen laatuun, vaan voi myös johtaa tärkeän visuaalisen tiedon menettämiseen tietyissä sovelluksissa. Esimerkiksi teollisuuden tarkastuksessa tai lääketieteellisessä kuvantamisessa, joka vaatii tarkkaa värin ja kirkkauden johdonmukaisuutta, vinjetointi voi johtaa virhearviointeihin tai epätarkkoihin analyyseihin. Siksi linssivinjetoinnin ymmärtäminen ja toteuttaminen sen vähentämiseksi tai poistamiseksi on välttämätöntä kuvanlaadun varmistamiseksi ja näköjärjestelmien suorituskyvyn parantamiseksi.

Miten vinjetointi muodostuu ja millaisia se sisältää?

Miksi vinjetti? Linssivinjetoinnin esiintyminen johtuu useista tekijöistä, jotka johtuvat pääasiassa itse optisten elementtien suunnittelusta. Valon estäminen ulkoisilla työkaluilla voi pahentaa tätä ilmiötä, ja joskus se otetaan tarkoituksella käyttöön jälkikäsittelyn aikana.

Linssivinjetoinnin eri syitä ovat:

• Optinen vinjetointi:Tämä tyyppi johtuu objektiivin fyysisistä rajoituksista, mikä estää akselin ulkopuolista valoa saavuttamasta täysin kuvakennon reunoja, mikä on erityisen ilmeistä monimutkaisissa optisissa järjestelmissä, joissa on useita linssielementtejä.
• Luonnollinen vinjetointi:Tunnetaan myös nimellä cos4θ-pudotus, se on luonnollinen kirkkauden väheneminen, joka johtuu valokulmasta kuvatasoon nähden kosinisen neljännen lain mukaisesti, jossa kirkkaus laskee nopeasti, kun kulma optisen akselin kanssa kasvaa.
• Pääsädekulma (CRA):CRA on tärkeä parametri linssejä ja antureita valittaessa, mikä vaikuttaa kuvan reunojen kirkkauteen ja selkeyteen. Liiallinen luottoluokituslaitos voi aiheuttaa varjoja kuvan reunoihin, mikä vaikuttaa kuvanlaatuun.
• Mekaaninen vinjetointi:Tapahtuu, kun objektiivin kiinnike, suodatinrenkaat tai muut esineet estävät mekaanisesti valonsäteen, mikä aiheuttaa keinotekoisen kirkkauden vähenemisen kuvan reunoilla. Tämä on yleistä, kun objektiivin kuvaympyrä on pienempi kuin kennon koko.
• Jälkikäsittely:Joskus valokuvaajat lisäävät tarkoituksella optisen vinjetin jälkikäsittelyn aikana taiteellisten tehosteiden vuoksi tai korostaakseen kuvan keskeistä kohdetta.

Mitkä ovat menetelmät linssivinjetoinnin korjaamiseksi?

Kuten keskusteltiin, linssivinjetointi on ei-toivottu optinen ilmiö. Vaikka sitä ei voida täysin välttää, se voidaan tehokkaasti korjata sulautetun näön suhteen seuraavilla toimenpiteillä:

• Vastaavat luottoluokituslaitoksen arvot:Sen varmistaminen, että objektiivin CRA-arvo on pienempi kuin kennon mikrolinssin, on ratkaisevan tärkeää kuvantamisen, valaistuksen tai väriongelmien poistamiseksi. Valmistajien on tarkistettava, että linssimallit vastaavat anturiasetteluja.
• Kuvasignaaliprosessorin (ISP) säätäminen:Internet-palveluntarjoajalla on merkittävä rooli anturin ottamien kuvien käsittelyssä. Erityiset menettelyt, kuten Imatest, voivat testata kuvanlaatua ja säätää Internet-palveluntarjoajan tiettyjä rekistereitä linssin varjostuksen vähentämiseksi.
• F-stop-numeron lisääminen:Lisäämällä objektiivin f-stop-lukua (eli pienentämällä aukkoa) voidaan vähentää luonnollisen vinjetoinnin tai cos4θ-putoamisen vaikutusta.
• Pidemmän polttovälin käyttäminen:Tapauksissa, joissa f/# on pieni (polttovälin suhde aukon kokoon), käytetään lyhyen polttovälin objektiiveja tai kun tarvitaan korkeaa resoluutiota edullisesti, kameran mekaaninen vinjetointi voidaan poistaa käyttämällä pidempää polttoväliä.
• Litteän kentän korjaus:Yleinen menetelmä raskaan linssin vinettintg-korjaukseen, se sisältää tasaisen pinnan tasaisen valaistuksen ja tumman kentän ja vaaleiden vertailukehysten sieppaamisen, sitten tasaisen kentän korjauksen laskemisen ja soveltamisen.
• Ohjelmistotyökalujen käyttäminen:Linssin varjostuksen korjaamiseen voidaan käyttää erilaisia ohjelmistotyökaluja, kuten mikroskopiakuvien ompelutyökaluja ja CamToolia.
• Telesentristen linssien käyttö:Objektiivit, jotka on suunniteltu telesentrisiksi kuva-avaruudessa, voivat korjata rullauksen, koska tämä telesentrisyys tuottaa erittäin tasaisen kuvatason valaistuksen, mikä eliminoi normaalin cos4θ-putoamisen kuvatason valaistuksessa optiselta akselilta kentän kulmaan.

Toivomme, että tästä artikkelista on ollut apua linssivinjetoinnin käsittelyssä. Tietenkin, jos sinulla on vielä kysyttävää linssivinjetoinnin voittamisesta sulautetussa näössä tai jos haluat integroidaUpotetut kameramoduulittuotteisiisi, ota rohkeasti yhteyttä — Sinoseen, kokenutKiinalainen kameramoduulien valmistaja.