apa konsep dasar penggabungan piksel dan bagaimana cara kerjanya? apa kelebihan?

Kejelasan gambar dan sensitivitas selalu menjadi tujuan umum bagi pengguna dan pengembang. Dalam beberapa tahun terakhir, teknik "penggabungan piksel" telah menjadi topik hangat, yang meningkatkan sensitivitas kamera dengan ukuran piksel kecil dengan cara yang unik sehingga gambar berkualitas tinggi dapat diambil dalam kondisi cahaya rendah. Sementara istilah penggabungan piksel lebih umum digunakan dalam kamera smartphone, teknik ini juga mulai menemukan aplikasi dalam visi mesin dan visi tersemat.

Dalam artikel ini, kita akan melihat lebih dalam tentang bagaimana penggabungan piksel bekerja dan bagaimana ia dapat mensimulasikan ukuran piksel yang lebih besar dengan menggabungkan piksel, sehingga meningkatkan sensitivitas kamera tanpa meningkatkan ukuran sensor.

Apa peran piksel dalam visi tersemat dan kamera?

Sebelum menjelajahi teknologi penggabungan piksel, kita harus terlebih dahulu memahami peran piksel dalam visi terintegrasi dan kamera. Piksel, yang juga dikenal sebagai fotoreseptor, adalah titik fisik pada sensor kamera yang bertanggung jawab untuk menangkap cahaya untuk membentuk gambar. Ukuran piksel biasanya diukur dalam mikron (satu juta dari mikron), dan piksel yang lebih kecil dari satu mikron dianggap sangat kecil.

Piksel yang lebih besar dapat mengumpulkan lebih banyak cahaya dibandingkan yang lebih kecil, yang sangat penting di lingkungan di mana cahaya langka. Oleh karena itu, untuk mendapatkan kualitas gambar yang diinginkan dalam kondisi ini, kita biasanya cenderung memilih sensor dengan ukuran piksel yang lebih besar. Namun, piksel yang lebih kecil juga memiliki keunggulannya karena mampu menangkap objek dan detail yang lebih kecil. Misalnya, kamera USB kompak kecil 2mp Sinoseen SNS-USB2160-v1.0-amemiliki ukuran piksel 1,4 mikron, yang dianggap lebih kecil, sementara kamera USB HDR 2mp D694P1-A2-E-amemiliki ukuran piksel 3 mikron, yang dianggap lebih besar.

Ini adalah saat masalah muncul. Jika Anda menginginkan kamera dengan resolusi tinggi, ukuran pikselnya yang lebih kecil membatasi sensitivitas kamera. Dan jika Anda memilih kamera dengan ukuran piksel yang lebih besar, ukuran sensornya akan meningkat sesuai. Jika aplikasi Anda memerlukan kedua manfaat dari kamera dengan ukuran piksel kecil, seperti menangkap objek kecil sambil tetap mendapatkan sensitivitas yang baik, metode tradisional tidak cukup.

Di sinilah pixel binning berperan. Kamera penggabungan gambar mampu mensimulasikan ukuran piksel yang lebih besar tanpa memilih sensor yang lebih besar. Di bagian berikutnya, kita akan melihat konsep ini dengan lebih detail.

Definisi Penggabungan Gambar

apa arti binning？Pixel binning adalah teknik pemrosesan gambar inovatif yang secara efektif meningkatkan ukuran piksel sensor dengan menggabungkan sinyal listrik dari piksel-piksel tetangga, sehingga memberikan sensitivitas yang lebih baik untuk kamera dengan ukuran piksel kecil.
Pada intinya, teknologi penggabungan piksel memungkinkan kamera untuk meniru ukuran piksel yang lebih besar dengan menggabungkan beberapa piksel tanpa mengorbankan resolusi. Teknik ini adalah solusi ideal untuk aplikasi kamera yang ingin meningkatkan sensitivitas sambil mempertahankan desain yang miniatur.

Cara Kerja Penggabungan Piksel

Teknologi penggabungan piksel diterapkan pada tingkat prosesor sinyal gambar melalui metode demosaicing, yang menggabungkan informasi dari empat piksel tetangga menjadi satu piksel. Proses ini melibatkan penggabungan grid 2×2, 2×1, 3×3 atau 4×4 piksel menjadi “superpiksel” yang lebih besar.

Selama proses penggabungan piksel, informasi dari setiap piksel diintegrasikan menjadi satu piksel besar. Ini berarti bahwa dalam kasus penggabungan piksel 4-ke-1 atau 2×2, misalnya, resolusi efektif dari gambar akan dikurangi menjadi 1/4 dari resolusi sensor; namun, untuk sebagian besar aplikasi visi tertanam, kompromi resolusi ini dapat diterima, karena sejumlah resolusi sering kali dapat牺牲 untuk kualitas gambar yang lebih baik saat menangkap gambar dalam lingkungan dengan cahaya rendah. Temukanberapa banyak piksel yang dibutuhkan sebuah fotoAku tidak tahu.

Kunci dari penggabungan piksel adalah seberapa efektif ia memanfaatkan desain sensor yang ada. Dengan menggabungkan data dari piksel-piksel tetangga, kamera dapat meningkatkan kinerja sensitif terhadap cahaya tanpa meningkatkan ukuran fisik sensor. Teknik ini sangat berharga untuk aplikasi yang memerlukan sensitivitas tinggi dalam ruang yang kompak, seperti pada perangkat mobile atau kamera industri miniatur.

Selain itu, penggabungan piksel memberikan fleksibilitas dengan memungkinkan pengembang untuk memilih berbagai jenis penggabungan (misalnya, 2×2, 3×3, 4×4, dll.) untuk menemukan kombinasi resolusi dan ukuran piksel yang paling sesuai dengan kebutuhan aplikasi tertentu. Fleksibilitas ini menjadikan penggabungan piksel ideal untuk menerapkan solusi kamera yang disesuaikan.

Manfaat menggunakan penggabungan piksel dalam aplikasi visi tertanam

Teknologi penggabungan piksel menawarkan beberapa keuntungan signifikan yang menjadikannya alat yang kuat untuk meningkatkan kinerja modul kamera dengan ukuran piksel kecil.

• Sensitivitas yang Lebih Tinggi:Dengan menggabungkan piksel, sensitivitas kamera sangat meningkat, yang sangat berguna dalam aplikasi penglihatan malam dan lingkungan dengan cahaya rendah. Piksel yang lebih besar menangkap lebih banyak cahaya, menghasilkan gambar berkualitas tinggi bahkan dalam kondisi cahaya rendah.
• fleksibilitas dan kustomisasi:Berbagai jenis penggabungan piksel (misalnya, 2×2, 3×3, 4×4, dll.) memberikan fleksibilitas, memungkinkan pengembang untuk memilih kombinasi resolusi dan ukuran piksel yang paling sesuai untuk kebutuhan aplikasi tertentu. Ini adalah keuntungan besar bagi pengembang yang perlu menyesuaikan solusi kamera mereka agar sesuai dengan lingkungan aplikasi tertentu.
• Desain Miniatur:Seiring dengan semakin kecilnya sistem tertanam, kamera dengan kemampuan penggabungan piksel dapat membantu membatasi ukuran kamera sambil mencapai sensitivitas yang diinginkan. Ini memberikan pengembang produk lebih banyak ruang untuk mengakomodasi komponen perangkat keras lainnya dalam perangkat, menghasilkan desain yang lebih kompak.
• Cocok untuk aplikasi tertentu:Meskipun penggabungan piksel mungkin tidak cukup untuk membenarkan kompromi resolusi dalam cahaya terang, dalam aplikasi di mana sensitivitas yang lebih tinggi diperlukan, seperti pengawasan keamanan, astrofotografi, atau pencitraan biomedis, penggabungan piksel memberikan peningkatan kinerja yang signifikan.
• efisiensi biaya:Penggabungan piksel memungkinkan kinerja yang lebih tinggi dicapai dengan menggunakan teknologi sensor yang ada tanpa perlu berinvestasi dalam sensor yang lebih mahal dan lebih besar. Ini menjadikannya solusi yang hemat biaya, terutama untuk proyek dengan anggaran terbatas.

Singkatnya, meskipun konsolidasi piksel mungkin tidak cocok untuk semua aplikasi kamera, ia menawarkan manfaat kinerja yang signifikan dalam aplikasi yang perlu beroperasi dalam kondisi cahaya rendah. Penggabungan piksel adalah pilihan ideal untuk aplikasi kamera yang ingin meningkatkan sensitivitas sambil mempertahankan desain yang miniatur.

kesimpulan

Sebagai kesimpulan, penggabungan piksel bukan hanya cara yang efektif untuk mengatasi masalah kinerja dalam cahaya rendah, tetapi juga faktor penting dalam kemajuan teknologi visi tertanam. Seiring dengan kemajuan teknologi, kita dapat mengharapkan untuk melihat lebih banyak aplikasi inovatif yang didasarkan pada penggabungan piksel di masa depan untuk lebih meningkatkan kualitas gambar dan pengalaman pengguna.

Sinoseen, sebagaiprodusen modul kamera tertanam, memiliki lebih dari 14 tahun pengalaman di bidang ini, dengan produk yang mencakup fitur seperti resolusi tinggi, array tanpa filter warna, dan ukuran piksel kecil. Ideal untuk aplikasi seperti mikroskopi digital, pengenalan plat nomor otomatis, dan inspeksi kualitas.

Jika Anda memerlukan Modul Kamera USB 3.0 kustom, Kamera GMSL, atau Modul Kamera MIPI untuk diintegrasikan ke dalam produk Anda, jangan ragu untuk menghubungi kami ataukunjungi halaman produk kamiAku tidak tahu.