Mikä on valkotasapainon kalibrointi? Mitkä ovat vaikuttavat tekijät?

Olipa sisällä tai ulkona, auringonnousun tai -laskun aikaan, erilaisilla valaistusolosuhteilla on erilainen vaikutus kuvien väritarkkuuteen. Automaattinen valkotasapaino (AWB), kuvasignaaliprosessorin (ISP) avaintoiminto, jonka päätehtävänä on palauttaa näkymän todelliset värit muuttuvissa valaistusolosuhteissa. AWB: n asettaminen oikein on tärkeää sulautetun kameramoduulin tulostuslaadun kannalta, mikä vaikuttaa useisiin näkökohtiin, kuten anturin resoluutioon, pikselikokoon, valaistusolosuhteisiin ja objektiivin valintaan. Toisin kuin ihmissilmä, joka mukautuu automaattisesti eri värilämpötiloihin tasapainottaakseen eri värejä, kameran linssien on simuloitava tätä prosessia "valkotasapainon" avulla varmistaakseen, että tuloskuva on mahdollisimman luonnollinen.

 
Sulautetun näön sovelluksissa linssien värintoistokyky ei ole aina sama, ja asianmukainen automaattinen valkotasapainon kalibrointi on tarpeen. Tässä artikkelissa syvennymme automaattisen valkotasapainon kalibroinnin keskeisiin käsitteisiin, analysoimme linssien ja automaattisen valkotasapainon välistä suhdetta ja selitämme värilämpötilan vaikutuksen kuvan ulostuloon.

 
Mikä on automaattinen valkotasapainon kalibrointi?

Automaattinen valkotasapaino (AWB) on pakollinen ominaisuus digitaalikameroissa. Sen ydintehtävä on säätää kuvan väritasapainoa automaattisesti erilaisissa valaistusolosuhteissa varmistaakseen, että valkoiset ja muut neutraalit värit säilyttävät todelliset värinsä kuvassa. kompensoimalla valonlähteen värilämpötilan vaihteluita AWB antaa kameran tallentaa värejä, jotka ovat lähempänä ihmissilmän näkemää, ja säilyttää luonnolliset ja yhdenmukaiset värit jopa sekavalossa tai äärimmäisissä valaistusolosuhteissa. luonnolliset ja yhtenäiset värit jopa sekoitetuissa valonlähteissä tai äärimmäisissä valaistusolosuhteissa.

 
Miten AWB-toiminto toimii?

AWB-toiminto perustuu kuvan valkoisten tai neutraalien värialueiden tunnistamiseen ja säätämiseen. KunKamera-moduulihavaitsee nämä alueet ja säätää RGB-kanavien (punainen, vihreä ja sininen) voimakkuutta varmistaakseen, että nämä alueet näyttävät kuvassa neutraaleja värejä. Tämä prosessi sisältää monimutkaisia algoritmeja, jotka analysoivat kuvatiedot ja laskevat automaattisesti halutut värinkorjausparametrit. Joissakin kehittyneissä kamerajärjestelmissä AWB-algoritmit pystyvät jopa tunnistamaan ja sopeutumaan useisiin valonlähteisiin, mukaan lukien päivänvalo, loistelamput, hehkulamput jne., Tarkemman värintoiston saavuttamiseksi.

Mitkä muut merkitykselliset tekijät vaikuttavat AWB:n käyttöönottoon?

AWB:n toteuttamiseksi kameran on ymmärrettävä, miten värit muuttuvat eri värilämpötiloissa. Värilämpötilan käsite on johdettu mustarunkopatterien lähettämän valon väristä eri lämpötiloissa, yleensä mitattuna kelvininä, erilaisilla värilämpötila-arvoilla, jotka vastaavat erilaisia valonlähteitä ja väri-ilmakehää. Esimerkiksi päivänvalon värilämpötila on noin 5500 K, kun taas hehkulamppujen värilämpötila on noin 2800 K. AWB:n tarkoituksena on saada kameran tallentamat valkoiset kohteet näkymään kuvassa aitoina valkoisina näissä eri värilämpötiloissa.

 
Tämän lisäksi AWB: n toteutus riippuu kuvasignaaliprosessorin algoritmeista ja siihen vaikuttavat objektiivin ominaisuudet. Siksi parhaiden AWB-tulosten saavuttamiseksi on myös erittäin tärkeää, että objektiivin ja kameran anturin välillä on synergistinen kalibrointi. Tämä sisältää yhdistelmän tekijöitä, kuten linssin materiaali, suodattimet, pääsädekulma (CRA) ja linssin heijastamaton pinnoite.

 
Miten linssi vaikuttaa AWb:hen?

Linssi ei ole vain optinen komponentti kuvantamisessa, vaan myös avaintekijä väritarkkuudessa. Objektiivin materiaali, muotoilu ja pinnoite vaikuttavat sen läpi kulkevaan valoon, mikä puolestaan vaikuttaa kameran anturin vastaanottaman valon väriin ja vaikuttaa viime kädessä AWB-algoritmin korjausvaikutukseen.

• Linssin materiaali:Linssin materiaali voi olla muovia tai lasia, eri materiaaleilla on erilaiset valon taitto- ja dispersio-ominaisuudet, mikä muuttaa valon aallonpituusjakaumaa, mikä vaikuttaa värin toistoon. Esimerkiksi muovilinssit voivat aiheuttaa todennäköisemmin kromaattista poikkeamaa kuin lasilinssit, mikä vaatii AWB-algoritmeja kompensoimaan.
• Värispektrisuodattimet:Linssissä käytetyt suodattimet määrittävät, mitkä valon aallonpituudet voivat kulkea linssin läpi anturiin. Näiden suodattimien laatu vaikuttaa suoraan väritasapainoon, erityisesti automaattisessa valkotasapainon säädössä.
• Pääsäteiden kulma (CRA):CRA kuvaa kulmaa, jossa linssi vastaanottaa valoa, laajakulmalinsseissä CRA on erityisen tärkeä, koska se vaikuttaa valon jakautumiseen kuvan reunoilla ja värien tasaisuuteen. AWB-algoritmien on otettava huomioon luottoluokituslaitos varmistaakseen, että värinkorjaus on yhdenmukainen koko kuva-alueella.
• Heijastamattomat pinnoitteet:Linssien heijastamattomia pinnoitteita käytetään minimoimaan linssin sisäiset heijastukset, parantamaan valonläpäisyä ja vähentämään heijastumista ja haamukuvia. Näiden pinnoitteiden laatu vaikuttaa suoraan anturin vastaanottaman valon määrään ja laatuun ja siten AWB:n suorituskykyyn.

Optimaalisten AWB-tulosten saavuttamiseksi objektiivi on kalibroitava tarkasti kameran anturin ja Internet-palveluntarjoajan kanssa.

 
Kuinka suorittaa valkotasapainon kalibrointi sulautetussa näköjärjestelmässä?

Automaattisen valkotasapainon (AWB) kalibrointiin kuuluu kameran kuvasignaaliprosessorin (ISP) ja sen kanssa toimivien linssien hienosäätö eri valonlähteiden värilämpötilan vaihteluiden ja objektiivin ominaisuuksien värivaikutusten kompensoimiseksi. Seuraavassa on AWB-kalibrointiprosessin yksityiskohtaiset vaiheet.

1. Värilämpötilan valinta ja kuvankaappaus:Ensimmäinen vaihe on ottaa testikuva sarjalla ennalta määrättyjä värilämpötiloja, joihin kuuluvat tyypillisesti päivänvalo, loisteputki, hehkulamppu jne. Tämä vaihe simuloi värilämpötilaa, jonka kamera voi kohdata. Tämä vaihe simuloi erilaisia valaistusympäristöjä, joita kamera voi kohdata, ja tarjoaa tietokannan myöhempää kalibrointia varten.
2. Valkotasapainoalgoritmin sovellus:Seuraavaksi AWB-algoritmia sovelletaan kaapattuihin kuviin. Algoritmin tavoitteena on tunnistaa kuvasta valkoiset tai neutraalit alueet ja säätää RGB-kanavien vahvistusta siten, että nämä alueet tehdään neutraaleiksi eri värilämpötiloissa.
3. Linssin ominaisuuksien kompensointi:Koska linssimateriaalien, suodattimien ja heijastamattomien pinnoitteiden ominaisuudet voivat vaikuttaa värintoistoon, nämä tekijät on kompensoitava. Tämä edellyttää yleensä AWB-algoritmin parametrien säätämistä linssin aiheuttamien väripoikkeamien korjaamiseksi.
4. Hienosäätö ja optimointi:Kalibrointiprosessin aikana voidaan tarvita useita iteraatioita AWB-algoritmin parametrien hienosäätämiseksi. Tähän sisältyy värilämpötilakynnysten säätäminen, algoritmin vastenopeuden optimointi ja värien yhtenäisyyden varmistaminen erilaisissa valaistusolosuhteissa.
5. Validointi ja testaus:Lopuksi AWB-kalibroinnin tehokkuus varmistetaan testaamalla kamera todellisissa valaistusolosuhteissa. Tähän sisältyy kuvien ottaminen sekä luonnollisilla että keinotekoisilla valonlähteillä sekä väritarkkuuden ja yleisen kuvanlaadun arviointi.

Mitkä sovellukset edellyttävät automaattista valkotasapainon kalibrointia?

Valokuvaus sisätiloissa

Sisäkuvauksessa valokuvaajien on usein työskenneltävä sekoitetuilla valonlähteillä, kuten luonnonvalolla sekoitettuna keinovaloon. AWB:n tehtävänä on varmistaa, että ihmisten ihonsävyt ja kohtauksen värit koordinoidaan luonnollisesti. Kalibroimalla AWB-algoritmin tarkasti valokuvaaja voi vähentää jälkimuokkauksen työmäärää ja saada suoraan kuvia, joilla on hyvä väritasapaino.

Auton peruutuskamera

Auton peruutuskamerat toimivat eri vuorokaudenaikoina ja erilaisissa valaistusolosuhteissa. AWB-kalibrointi parantaa kuvien selkeyttä ja väritarkkuutta peruutettaessa yöllä tai pilvisenä päivänä. Optimoimalla AWB:n kuljettajat saavat selkeän näkyvyyden taakse erilaisissa valaistusolosuhteissa ja parantavat turvallisuutta.

Sinoseen auttaa sulautetun näön suunnittelussa objektiivin kalibrointiin ja kameramoduulien mukauttamiseen

Me Sinoseenilla voimme auttaa sulautetun näön projekti-insinöörejä ja teknikkoja valitsemaan oikean objektiivin ja sovittamaan oikean kameramoduulin vastaamaan heidän sovellusvaatimuksiaan. Lisäksi tarjoamme myös erilaisia räätälöintipalveluja, mukaan lukien, mutta ei rajoittuen, asuntojen suunnittelu, aluksella oleva suunnittelu ja niin edelleen. Lisätietoja Sinoseenin tuotteista ja palveluista,Ota rohkeasti yhteyttä.

UKK

1: Miksi tarvitsen objektiivini AWB-kalibroinnin?

Linssin ominaisuudet, kuten materiaali, suodattimet ja heijastamattomat pinnoitteet, vaikuttavat sen läpi kulkevaan valoon ja siten värintoistoon. Objektiivien AWB-kalibrointi suoritetaan näiden tekijöiden aiheuttamien väripoikkeamien kompensoimiseksi ja kuvien väritarkkuuden ja luonnollisuuden varmistamiseksi.

 
2: Miten värilämpötila vaikuttaa kuvanlaatuun?

Värilämpötila määrittää valonlähteen värin, ja eri värilämpötilat johtavat erilaisiin väri-ilmavuuksiin. Värilämpötila vaikuttaa kameran värien tulkintaan ja toistoon. Esimerkiksi matalan värilämpötilan valonlähteen alla oleva kuva voi olla lämmin, kun taas korkean värilämpötilan valonlähteen alla oleva kuva voi olla viileä. AWB kompensoi näitä vaihteluita säätämällä kameran värilämpötila-asetuksia kuvan väritarkkuuden varmistamiseksi.