व्हाइट बैलेंस कैलिब्रेशन क्या है? प्रभावित करने वाले कारक क्या हैं?

चाहे घर के अंदर हो या बाहर, सूर्योदय या सूर्यास्त के समय, अलग-अलग प्रकाश स्थितियों का छवियों की रंग सटीकता पर अलग-अलग प्रभाव पड़ता है। स्वचालित व्हाइट बैलेंस (AWB), इमेज सिग्नल प्रोसेसर (ISP) में एक महत्वपूर्ण कार्य है, जिसमें बदलती प्रकाश व्यवस्था की स्थिति में दृश्य के वास्तविक रंगों को पुनर्स्थापित करने का मुख्य कार्य है। एम्बेडेड कैमरा मॉड्यूल की आउटपुट गुणवत्ता के लिए AWB को सही ढंग से सेट करना महत्वपूर्ण है, जो सेंसर रिज़ॉल्यूशन, पिक्सेल आकार, प्रकाश व्यवस्था की स्थिति और लेंस चयन जैसे कई पहलुओं को प्रभावित करता है। मानव आंखों के विपरीत, जो विभिन्न रंगों को संतुलित करने के लिए स्वचालित रूप से अलग-अलग रंग के तापमान को अनुकूलित करता है, कैमरा लेंस को आउटपुट छवि को यथासंभव प्राकृतिक सुनिश्चित करने के लिए 'सफेद संतुलन' के माध्यम से इस प्रक्रिया को अनुकरण करने की आवश्यकता होती है।

 
एम्बेडेड दृष्टि अनुप्रयोगों में, लेंस की रंग प्रजनन क्षमता हमेशा समान नहीं होती है और उचित स्वचालित सफेद संतुलन अंशांकन की आवश्यकता होती है। इस लेख में, हम स्वचालित श्वेत संतुलन अंशांकन की प्रमुख अवधारणाओं में तल्लीन होंगे, लेंस और स्वचालित श्वेत संतुलन के बीच संबंधों का विश्लेषण करेंगे, और छवि आउटपुट पर रंग तापमान के प्रभाव की व्याख्या करेंगे।

 
ऑटो व्हाइट बैलेंस कैलिब्रेशन क्या है?

स्वचालित व्हाइट बैलेंस (AWB) डिजिटल कैमरों में एक आवश्यक विशेषता है। इसका मुख्य कार्य विभिन्न प्रकाश स्थितियों के तहत एक छवि के रंग संतुलन को स्वचालित रूप से समायोजित करना है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि सफेद और अन्य तटस्थ रंग एक छवि में अपने असली रंग बनाए रखें। एक प्रकाश स्रोत के रंग तापमान में भिन्नता के लिए क्षतिपूर्ति करके, AWB कैमरे को मानव आंख के करीब रंगों को पकड़ने की अनुमति देता है, और मिश्रित प्रकाश या अत्यधिक प्रकाश व्यवस्था की स्थिति में भी प्राकृतिक और सुसंगत रंगों को बनाए रखता है। मिश्रित प्रकाश स्रोतों या चरम प्रकाश व्यवस्था की स्थिति के तहत भी प्राकृतिक और सुसंगत रंग।

 
AWB फ़ंक्शन कैसे काम करता है?

AWB फ़ंक्शन एक छवि में सफेद या तटस्थ रंग क्षेत्रों की पहचान करने और समायोजित करने के आधार पर काम करता है। जबकैमरा मॉड्यूलइन क्षेत्रों का पता लगाता है, यह सुनिश्चित करने के लिए आरजीबी (लाल, हरा और नीला) चैनलों की तीव्रता को समायोजित करता है कि ये क्षेत्र छवि में तटस्थ रंग दिखाते हैं। इस प्रक्रिया में जटिल एल्गोरिदम शामिल हैं जो छवि डेटा का विश्लेषण करते हैं और स्वचालित रूप से वांछित रंग सुधार मापदंडों की गणना करते हैं। कुछ उन्नत कैमरा सिस्टम में, AWB एल्गोरिदम अधिक सटीक रंग प्रजनन प्राप्त करने के लिए दिन के उजाले, फ्लोरोसेंट लैंप, गरमागरम लैंप आदि सहित कई प्रकाश स्रोतों को पहचानने और अनुकूलित करने में सक्षम हैं।

AWB कार्यान्वयन को प्रभावित करने वाले अन्य प्रासंगिक कारक क्या हैं?

AWB को लागू करने के लिए, कैमरे को यह समझने की जरूरत है कि अलग-अलग रंग तापमान पर रंग कैसे बदलता है। रंग तापमान की अवधारणा अलग-अलग तापमानों पर ब्लैकबॉडी रेडिएटर्स द्वारा उत्सर्जित प्रकाश के रंग से ली गई है, जिसे आमतौर पर केल्विन में मापा जाता है, जिसमें विभिन्न प्रकाश स्रोतों और रंग वायुमंडल के अनुरूप अलग-अलग रंग तापमान मान होते हैं। उदाहरण के लिए, दिन के उजाले का रंग तापमान लगभग 5500 K है, जबकि तापदीप्त लैंप का रंग तापमान लगभग 2800 K है। AWB का उद्देश्य कैमरे द्वारा कैप्चर की गई सफेद वस्तुओं को इन अलग-अलग रंग के तापमान पर छवि में सच्चे सफेद रंग के रूप में दिखाना है।

 
इसके अलावा, AWB का कार्यान्वयन छवि सिग्नल प्रोसेसर के एल्गोरिदम पर निर्भर करता है और लेंस की विशेषताओं से प्रभावित होता है। इसलिए, सर्वोत्तम AWB परिणाम प्राप्त करने के लिए, लेंस और कैमरा सेंसर के बीच सहक्रियात्मक अंशांकन होना भी अत्यंत महत्वपूर्ण है। इसमें लेंस सामग्री, फिल्टर, चीफ रे एंगल (सीआरए) और लेंस के एंटी-रिफ्लेक्टिव कोटिंग जैसे कारकों का संयोजन शामिल है।

 
लेंस AWb को कैसे प्रभावित करता है?

लेंस न केवल इमेजिंग के लिए एक ऑप्टिकल घटक है, बल्कि रंग सटीकता में भी एक महत्वपूर्ण कारक है। लेंस की सामग्री, डिज़ाइन और कोटिंग का उस प्रकाश पर प्रभाव पड़ेगा जो इसके माध्यम से गुजरता है, जो बदले में कैमरा सेंसर द्वारा प्राप्त प्रकाश के रंग को प्रभावित करता है, और अंततः AWB एल्गोरिथम के सुधार प्रभाव को प्रभावित करता है।

• लेंस सामग्री:लेंस की सामग्री प्लास्टिक या कांच हो सकती है, विभिन्न सामग्रियों में प्रकाश के अलग-अलग अपवर्तन और फैलाव गुण होते हैं, जो प्रकाश के तरंग दैर्ध्य वितरण को बदल देंगे, इस प्रकार रंग के प्रजनन को प्रभावित करेंगे। उदाहरण के लिए, प्लास्टिक लेंस ग्लास लेंस की तुलना में रंगीन विपथन का कारण बन सकते हैं, जिसके लिए क्षतिपूर्ति के लिए एडब्ल्यूबी एल्गोरिदम की आवश्यकता होती है।
• रंग स्पेक्ट्रम फिल्टर:लेंस में उपयोग किए जाने वाले फिल्टर यह निर्धारित करते हैं कि प्रकाश की कौन सी तरंग दैर्ध्य लेंस से सेंसर तक जा सकती है। इन फिल्टर की गुणवत्ता सीधे रंग संतुलन को प्रभावित करती है, विशेष रूप से स्वचालित सफेद संतुलन समायोजन में।
• मुख्य किरणें कोण (CRA):सीआरए उस कोण का वर्णन करता है जिस पर लेंस प्रकाश प्राप्त करता है, वाइड-एंगल लेंस के लिए, सीआरए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह छवि और रंग एकरूपता के किनारों पर प्रकाश के वितरण को प्रभावित करता है। AWB एल्गोरिदम को यह सुनिश्चित करने के लिए CRA को ध्यान में रखना होगा कि छवियों की पूरी श्रृंखला में रंग सुधार सुसंगत है।
• विरोधी चिंतनशील कोटिंग्स:लेंस पर एंटी-रिफ्लेक्टिव कोटिंग्स का उपयोग आंतरिक लेंस प्रतिबिंबों को कम करने, प्रकाश संचरण में सुधार करने और भड़कना और भूत को कम करने के लिए किया जाता है। इन कोटिंग्स की गुणवत्ता सीधे सेंसर द्वारा प्राप्त प्रकाश की मात्रा और गुणवत्ता को प्रभावित करती है, और इस प्रकार AWB का प्रदर्शन।

इष्टतम AWB परिणाम प्राप्त करने के लिए, लेंस को कैमरा सेंसर और ISP के साथ ठीक से कैलिब्रेट करने की आवश्यकता होती है।

 
एक एम्बेडेड दृष्टि प्रणाली में सफेद संतुलन अंशांकन कैसे करें?

स्वचालित व्हाइट बैलेंस (AWB) अंशांकन में कैमरे के इमेज सिग्नल प्रोसेसर (ISP) और लेंस को ठीक करना शामिल है जो विभिन्न प्रकाश स्रोतों से रंग तापमान भिन्नताओं और रंग पर लेंस विशेषताओं के प्रभावों की भरपाई करने के लिए इसके साथ काम करते हैं। AWB अंशांकन प्रक्रिया के विस्तृत चरण निम्नलिखित हैं।

1. रंग तापमान चयन और छवि कैप्चर:पहला कदम पूर्व निर्धारित रंग तापमान की एक श्रृंखला पर एक परीक्षण छवि को कैप्चर करना है, जिसमें आमतौर पर दिन के उजाले, फ्लोरोसेंट, गरमागरम आदि शामिल होते हैं। यह चरण उस रंग तापमान का अनुकरण करता है जिसका कैमरा सामना कर सकता है। यह चरण विभिन्न प्रकाश वातावरणों का अनुकरण करता है जिनका कैमरा सामना कर सकता है और बाद के अंशांकन के लिए एक डेटा बेस प्रदान करता है।
2. श्वेत संतुलन एल्गोरिथ्म आवेदन:अगला, AWB एल्गोरिथ्म कैप्चर की गई छवियों पर लागू होता है। एल्गोरिथ्म का लक्ष्य छवि में सफेद या तटस्थ क्षेत्रों की पहचान करना और आरजीबी चैनलों के लाभ को समायोजित करना है ताकि इन क्षेत्रों को विभिन्न रंग तापमान पर तटस्थ प्रदान किया जा सके।
3. लेंस विशेषताओं के लिए मुआवजा:चूंकि लेंस सामग्री, फिल्टर और एंटी-रिफ्लेक्टिव कोटिंग्स की विशेषताएं रंग प्रजनन को प्रभावित कर सकती हैं, इसलिए इन कारकों के लिए मुआवजा देने की आवश्यकता है। इसमें आमतौर पर लेंस-प्रेरित रंग विचलन के लिए सही करने के लिए AWB एल्गोरिथ्म में मापदंडों को समायोजित करना शामिल है।
4. फाइन ट्यूनिंग और ऑप्टिमाइज़ेशन:अंशांकन प्रक्रिया के दौरान, AWB एल्गोरिथम के मापदंडों को ठीक करने के लिए कई पुनरावृत्तियों की आवश्यकता हो सकती है। इसमें रंग तापमान थ्रेसहोल्ड को समायोजित करना, एल्गोरिथ्म प्रतिक्रिया गति का अनुकूलन करना और विभिन्न प्रकाश स्थितियों के तहत रंग स्थिरता सुनिश्चित करना शामिल है।
5. सत्यापन और परीक्षण:अंत में, AWB अंशांकन की प्रभावशीलता को वास्तविक प्रकाश व्यवस्था की स्थिति में कैमरे का परीक्षण करके सत्यापित किया जाता है। इसमें प्राकृतिक और कृत्रिम प्रकाश स्रोतों दोनों के तहत छवियों को कैप्चर करना और रंग सटीकता और समग्र छवि गुणवत्ता का मूल्यांकन करना शामिल है।

किन अनुप्रयोगों को स्वचालित श्वेत संतुलन अंशांकन की आवश्यकता होती है?

इनडोर फोटोग्राफी

इनडोर फोटोग्राफी में, फोटोग्राफरों को अक्सर मिश्रित प्रकाश स्रोतों के साथ काम करने की आवश्यकता होती है, जैसे कि कृत्रिम प्रकाश के साथ मिश्रित प्राकृतिक प्रकाश। यहां AWB की भूमिका यह सुनिश्चित करना है कि लोगों की त्वचा की टोन और दृश्य के रंग स्वाभाविक रूप से समन्वित हों। AWB एल्गोरिथम को सटीक रूप से कैलिब्रेट करके, फोटोग्राफर पोस्ट-एडिटिंग के कार्यभार को कम कर सकता है और सीधे अच्छे रंग संतुलन वाली छवियां प्राप्त कर सकता है।

कार रिवर्सिंग कैमरा

कार रिवर्सिंग कैमरे दिन के अलग-अलग समय पर और अलग-अलग प्रकाश व्यवस्था की स्थिति में काम करते हैं। AWB अंशांकन रात में या बादल वाले दिनों में उलटते समय छवियों की स्पष्टता और रंग सटीकता में सुधार करता है। AWB को अनुकूलित करके, ड्राइवर विभिन्न प्रकाश स्थितियों के तहत एक स्पष्ट रियर दृश्य प्राप्त कर सकते हैं और सुरक्षा में सुधार कर सकते हैं।

सिनोसीन लेंस अंशांकन और कैमरा मॉड्यूल अनुकूलन के लिए एम्बेडेड दृष्टि इंजीनियरिंग में मदद करता है

सिनोसेन में, हम एम्बेडेड विजन प्रोजेक्ट इंजीनियरों और तकनीशियनों को सही लेंस का चयन करने और उनकी एप्लिकेशन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए सही कैमरा मॉड्यूल से मेल खाने में मदद कर सकते हैं। इसके अलावा, हम विभिन्न प्रकार की अनुकूलन सेवाएं भी प्रदान करते हैं, जिनमें आवास डिजाइन, ऑन-बोर्ड डिज़ाइन आदि शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैं। सिनोसेन के उत्पादों और सेवाओं के बारे में अधिक जानकारी के लिए,कृपया बेझिझक हमसे संपर्क करें.

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

1: मुझे अपने लेंस के लिए AWB अंशांकन की आवश्यकता क्यों है?

सामग्री, फिल्टर और एंटी-रिफ्लेक्टिव कोटिंग्स जैसे लेंस की विशेषताएं उस प्रकाश को प्रभावित करती हैं जो इसके माध्यम से गुजरती है और इसलिए रंग प्रजनन होता है। लेंस का AWB अंशांकन इन कारकों के कारण होने वाले रंग विचलन की भरपाई करने और छवियों की रंग सटीकता और स्वाभाविकता सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है।

 
2: रंग तापमान छवि गुणवत्ता को कैसे प्रभावित करता है?

रंग तापमान प्रकाश स्रोत का रंग निर्धारित करता है, और विभिन्न रंग तापमान के परिणामस्वरूप अलग-अलग रंग वातावरण होते हैं। रंग तापमान कैमरे की व्याख्या और रंगों के पुनरुत्पादन को प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, कम रंग तापमान प्रकाश स्रोत के तहत एक छवि गर्म हो सकती है, जबकि उच्च रंग तापमान प्रकाश स्रोत के तहत एक छवि ठंडी हो सकती है। AWB छवि में रंग सटीकता सुनिश्चित करने के लिए कैमरे की रंग तापमान सेटिंग्स को समायोजित करके इन विविधताओं की भरपाई करता है।