Mi a fehér egyensúly kalibrálása? Milyen tényezők hatnak rá?

Függetlenül attól, hogy belsejében vagy kívül, napkeltekor vagy naplementekor találkozunk másféle fényezeti feltételekkel, amelyek különböző hatással vannak a képek színegészességére. Az Automatikus Fehér Egyensúly (AWB), amely az Image Signal Processor (ISP) kulcsfontosságú funkciója, fő feladata a valódi színek visszaállítása változó fényezeti feltételek között. Az AWB helyes beállítása fontos a beágyazott kamera modul kimeneti minőségére nézve, ami számos tényezőre hatásfoltot hajt, például a szenzor felbontására, a pixelek méretére, a fényezeti feltételekre és a lencse kiválasztására. Ellenben a emberi szem, amely automatikusan alkalmazkodik a különböző színhibákhoz, hogy egyensúlyt teremt a színeken belül, a kameralencseknek szimulálniuk kell ezt a folyamatot a 'fehér egyensúly' segítségével, hogy a kimeneti kép minél természetesebb legyen.

 
Az integrált látási alkalmazásokban a lencse színtovábbító képessége nem mindig azonos, és szükség van megfelelő automatikus fehér egyensúly kalibrációjára. Ez a cikk belemerül a automatikus fehér egyensúly kalibráció kulcsfontosságú fogalmaiba, elemzi a kapcsolatot a lencsek és az automatikus fehér egyensúly között, valamint megmagyarázza a színhibrid hatását az képkiadasra.

 
Mi az az Automatikus Fehér Egyensúly Kalibráció?

Az Automatikus Fehér Egyenleg (AWB) fontos funkció a digitális kamerákban. Az alapfeladata az, hogy automatikusan állítja be a kép színegyenlegét különböző fényezeti feltételek között, hogy biztosítson abban, hogy a fehérek és más neutrális színek maradjon igazak egy képen. A fényforrás színhibásing változásainak kompensálásával az AWB lehetővé teszi a kamerának, hogy a színeket közelebb helyezi ahhoz, amit a emberi szem lát, és fenntartja a természetes és konzisztens színeket, még keveredett fényforrások vagy extrém fényezeti feltételek esetén is.

 
Hogyan működik az AWB funkció?

Az AWB funkció úgy működik, hogy azonosítja és szabályozza a fehér vagy neutrális színű területeket egy képen. Amikor a Kamera modul ezek a területek érzékelik, és szabályozzák az RGB (vörös, zöld és kék) csatornák intensitását annak biztosítása érdekében, hogy ezek a területek neutrális színeket mutassanak az képen. Ez a folyamat összetett algoritmusokat igényel, amelyek elemzik az adatképet és automatikusan kiszámítják a szükséges színkorrekciónak a paramétereit. Néhány haladó kamera-rendszerben az ABV algoritmusok még felismerik és alkalmazkodnak több fényforráshoz is, beleértve a napsugárzást, a fluoreszcens lámpákat, a gyújtószeletes lámpákat stb., hogy elérje a pontosabb színismétlést.

Milyen más fontos tényezők hatnak az ABV megvalósítására?

Az AWB megvalósításához a kamera értelmezni kell, hogyan változik a szín a különböző szintetikus hőmérsékleteknél. A szintetikus hőmérséklet fogalma a fekete test által különböző hőmérsékleteken kiengedett fény színéből ered, amely általában kelvinben mérjük, és különböző szintetikus hőmérsékleti értékek felelnek meg különböző fényforrásoknak és színavatomoságoknak. Például, a napsugár szintetikus hőmérséklete kb. 5500 K, míg az üvegfényújítókép szintetikus hőmérséklete kb. 2800 K. Az AWB célja, hogy a kamerával regisztrált fehér tárgyak igazi fehérré tűnjenek az egyes szintetikus hőmérsékleteknél a képen.

 
Ezenkívül az AWB implementálása attól függ, hogy milyen algoritmusokat használ az képsignal processzor, és a lencse tulajdonságai is befolyásolják. Ezért az optimális AWB eredmények eléréséhez szintén elengedhetetlen a lencse és a kamera érzékelő közötti szinergiai kalibráció. Ez több tényező kombinációját tartalmazza, mint például a lencse anyagát, a szűrőket, a FőSugarSzöget (CRA-t) és a lencsék ellenreflexziós fedezetét.

 
Hogyan hat a lencse az AWB-re?

A lencse nem csak egy optikai komponens a képalkotáshoz, hanem a szín pontosságának kulcsfontosságú tényezője. A lencse anyaga, terve és fedezete befolyásolja az átmenő fényt, ami hatással van a kamera érzékelő által fogadott fény színére, és végül az AWB algoritmus korrekciós hatására is.

• Lencse anyag: a lencsének anyaga plastik vagy üveg lehet, és az egyes anyagok különböző törési és szórásos tulajdonságokkal rendelkeznek a fényre nézve, amelyek megváltoztatják a fény hullámhossz-eloszlását, így hatással vannak a szín reprodukcióra. Például a plastikos lencsek inkább tendenciát mutathatnak kromatikus aberrációra, mint az üveges lencsek, ami kompenzációt igényel az AWB algoritmusoktól.
• Színtartomány-szűrők: A lencsben használt szűrők meghatározzák, hogy mely fényhullámhosszak tudnak átkozni a lencsét a szenzor felé. Ezek a szűrők minősége közvetlenül befolyásolja a színegyensúlyt, különösen az automatikus fehér egyensúly beállításánál.
• Főtengely-szög (CRA): A CRA leírja azt a szöget, amelyből a lencsének érkezik a fény, és a széles szögű lencsek esetében különösen fontos, mivel befolyásolja a fény eloszlását a kép szélén és a szín egyenletesét. Az AWB algoritmusoknak figyelembe kell venniük a CRA-t annak biztosítása érdekében, hogy a színkorrekción keresztülmegy az egész képsoron.
• Visszaverődés-ellenes revényezés: A lencseken található antirészleges revényezéses覆képezésnek a célja, hogy csökkentse a belső lencse-reflexeket, javítsa a fényátmenetet, és csökkenti a flare-t és a ghosting-et. Ezeknek a覆képezéseknek az minősége közvetlenül befolyásolja a szenzor által fogadott fény mennyiségét és minőségét, így az AWB teljesítményét.

Az optimális AWB eredmények eléréséhez a lencsét pontosan kalibrálni kell a kamera szenzorával és az ISP-vel.

 
Hogyan végezhető el a fehér egyensúly kalibrálása egy beágyazott látási rendszerben?

Az Automatikus Fehér Egyensúly (AWB) kalibrálása azonosítja a kamera Image Signal Processzor (ISP) finomhangolását és a vele együttműködő lencseket, hogy kompenzálják a különböző fényforrások színhibát és a lencsek jellemzőinek hatásait a színeken. Az alábbiakban részletesen vannak leírva az AWB kalibrálási folyamat lépései.

1. Színhiba kiválasztása és képfelvevés: Az első lépés egy tesztkép készítése egy sor előre meghatározott színhőmérsékleten, amely általában napfény, fluorescent, villany, stb. szereplővel. Ez a lépés szimulálja azt a színhőmérsékletet, amelyet a kamera találhatkozhat. Ez a lépés szimulálja a különböző fényezeti környezeteket, amelyeket a kamera találkozhat, és ad egy adatbázist a következő kalibrációhoz.
2. Fehér egyensúly algoritmus alkalmazása: következőképpen az AWB algoritmust alkalmazzák a felvett képekre. Az algoritmus célja az, hogy azonosítsa a fehér vagy neutrális területeket a képen, és szabályozza az RGB csatornák nyerését úgy, hogy ezek a területek neutrálisak legyenek különböző színhőmérsékleteken.
3. A lencse jellemzőinek kompenzálása: Mivel a lencse anyagok, szűrők és visszaverődés-ellenes revények jellemzői befolyásolhatják a szín reprodukciót, ezeket a tényezőket kompenzálni kell. Ez általában az AWB algoritmus paramétereinek szabályozását igényli a lencsének okozott színeltérések korrigálására.
4. Rendezés és optimalizálás: A kalibrációs folyamat során több iteráció is szükséges lehet az AWB algoritmus paramétereinek finomhangolásához. Ez azt tartalmazza, hogy színhőszint-vonalakat kell szabályozni, optimalizálni az algoritmus válaszsebességét, és biztosítani a színegyensúlyt különböző fényezeti feltételek között.
5. Ellenőrzés és tesztelés: Végül, az AWB kalibráció hatékonyságát valós fényezeti feltételek közötti kamera-teszteken keresztül ellenőrizzük. Ez természetes és mesterséges fényforrások közötti képfelveszt tartalmazza, majd a szín pontosságát és az általános képminőséget értékeljük ki.

Milyen alkalmazások igényelnek automatikus fehér egyensúly kalibrálást?

Belső fotózás

A belseő fotózásnál a fotósok gyakran vegyes fényforrásokkal kell dolgozniuk, például természetes fényt mesterséges fényvel keverve. Az AWB szerepe az, hogy biztosítja az emberek bőrfények természetes koordináltságát és a jelenet színeit. A pontos AWB algoritmus kalibrálása segítségével a fotós csökkentheti a utófeldolgozás munkaterheit, és közvetlenül kap jó színegyensúlyú képeket.

Autó hátsó kamera

Az autó hátsó kamerei napközi más időpontokban és különböző fényfeltételek között működnek. Az AWB kalibrálása javítja a képek világossági értékét és szín pontosságát éjszaka vagy felhős napokon visszaforduláskor. Az AWB optimalizálásával a vezetők többféle fényfeltétel között tisztább hátulra nézést kapnak, amely növeli a biztonságot.

A Sinoseen segít a beágyazott látomásos mérnöki Dolgozatok fejlesztésében lencse kalibráláshoz és kamera modul testreszabáshoz

A Sinoseen segítségével a beágyazott látóerő projekt mérnöki szakemberei és technikusai megfelelő lencse kiválasztásában és a megfelelő kamera modul kiválasztásában segíthetünk, hogy megfeleljenek az alkalmazási igényeknek. Emellett számos egyéni szolgáltatást is kínálunk, beleértve a külső tervezését, a kapcsolódó tervezést, stb. További információkat a Sinoseen termékeiről és szolgáltatásairól kérjük, vedd fel velünk a kapcsolatot .

GYIK

1: Miért kell AWB kalibráció a lencsemnek?

A lencsék jellemzői, például anyaga, szűrők és visszaverődés-ellenes revényezés hatással van a nála áthaladó fényre, és így a színpótlásra. A lencsék AWB kalibrációja ezen tényezők által okozott színeltérések kijavítása érdekében történik, hogy biztosítsa a színpontosságot és a képek természetességét.

 
2: Hogyan hat a színhőmérséklet az képminőségre?

A színhőmérséklet meghatározza a fényforrás színét, és különböző színhőmérsékletek különböző színvilágokat eredményeznek. A színhőmérséklet befolyásolja a kamera színeket értelmezését és reprodukálását. Például, egy kép alacsony színhőmérsékletű fényforrás alatt meleg lehet, míg egy magas színhőmérsékletű fényforrás alatti kép hideg lehet. Az AWB ezeket a változásokat kompenzálja a kamera színhőmérsékleti beállításainak szabályozásával annak érdekében, hogy biztosítsa a kép színegyeztetését.