6 גורמים שקובעים את ביצועי המצלמה בתאורה חלשה | כיצד לייעל?

כיצד לבצע הדמיה בתאורה חלשה באזורים עם תנאי תאורה גרועים? זהו אתגר גדול שמטריד יישומי ראייה משובצת. השגת ביצועים טובים בתאורה חלשה אינה קלה מכיוון שהיא מושפעת מהאינטראקציה של גורמים שונים. בעבר, בשל טכנולוגיה מוגבלת, תמונות שצולמו בסביבות עם תאורה חלשה לא היו ברורות ואפילו סבלו מרעש רב ואובדן פרטים. עם התפתחות חיישנים וטכנולוגיות ראייה משובצות, להדמיה בתאורה חלשה יש כעת פתרונות טובים וניתן אפילו לצלם אותה בלילה.

במאמר זה נסתכל על הגורמים המשפיעיםביצועים בתאורה חלשהואזורי היישום הבודדים שבהם מעורבת הדמיה בתאורה חלשה.

מהם ביצועי תאורה חלשה?

לפני שנבחן את הגורמים המשפיעים על ביצועי תאורה חלשה, עלינו להבין מהם ביצועי תאורה חלשה.
ביצועי תאורה חלשה הם היכולת של מצלמה לספק תמונות ברורות בסביבות עם תאורה חלשה על-ידי שמירה על פרטי התמונה תוך מזעור רעשי התמונה. ביצועים אלה חשובים עבור יישומי ראייה הדורשים הדמיה בלילה או בסביבות תאורה חלשה. להלן השוואה של הדמיה עם וללא התקנים בעלי יכולת תאורה חלשה.

אילו גורמים משפיעים על ביצועי המצלמה בתאורה חלשה?

ישנם שישה גורמים עיקריים המשפיעים על ביצועי המצלמה בתאורה חלשה:

1. יחס אות לרעש (SNR)
2. מפתח צמצם עדשה
3. גודל פיקסל
4. רגישות
5. גורמים סביבתיים
6. אלגוריתמים לעיבוד תמונה

בואו נסתכל מקרוב על הפרטים של כל גורם להלן.

יחס אות לרעש (SNR)

יחס אות לרעש (SNR)הוא מדד חשוב לביצועי מצלמה, המשקף את היחס בין אות לרעש בתמונה. SNR גבוה פירושו בדרך כלל שבתנאי תאורה חלשה, יש פחות רעש ומודול המצלמה מסוגל לספק תמונות חדות יותר. מצלמה בתאורה חלשה נועדה להשיג SNR גבוה יותר על ידי מזעור רעשים, ובכך לשפר את איכות התמונה.

מפתח צמצם עדשה

גודל מפתח הצמצם של העדשה קובע את כמות האור שפוגעת בחיישן. ככל שהצמצם גדול יותר, כך יותר אור נכנס לתוכו, וכך הוא טוב יותר לצילום בתנאי תאורה חלשה. לכן מומלץ צמצם גדול יותר בתנאי תאורה חלשה. עם זאת, צמצם מוגדל עשוי להיות מלווה בעומק שדה מופחת, ולכן עבור יישומים עם שינויי מרחק, נדרש שיקול תכנון זהיר.

גודל פיקסל

פיקסלים הם היחידות הבסיסיות המרכיבות תמונה, וגודל פיקסלים הוא הממדים הפיזיים של יחידות פיקסלים אלה. ככל שהפיקסל גדול יותר, כך יכולתו לקלוט אור גדולה יותר. הוא מסוגל ללכוד פרטים רבים יותר ולהפחית רעש בתנאי תאורה חלשה. חשוב לציין כי הגדלת גודל הפיקסלים תגרום לכך שפחות פיקסלים יוכלו להיות מאוכלסים על ידימודול מצלמה מיניאטוריתמה שמוביל לירידה ברזולוציה או לעלייה בגודל החיישן.,

רגישות

רגישות היא אינדיקטור ליכולתו של חיישן תמונה להמיר אור אירוע לאות חשמלי, במילים אחרות, עד כמה המצלמה מגיבה לאור. מצלמה בעלת רגישות גבוהה מסוגלת ללכוד יותר פרטים בתמונה בתנאי תאורה חלשה. זהו אחד המאפיינים החיוניים של מצלמה בתאורה חלשה.

גורמים סביבתיים

הבהירות הכוללת של הסביבה משפיעה על יכולתה של המצלמה ללכוד תמונות שמישות. טמפרטורת הצבע של האור הזמין משפיעה על איזון הלבן של המצלמה ועל יכולות הפקת הצבע. במקביל, טמפרטורות גבוהות יותר מגבירות את הרעש ומפחיתות את ביצועי התאורה החלשה, ולכן מצלמות בתאורה חלשה דורשות פתרון ניהול תרמי מתאים.

אלגוריתמים לעיבוד תמונה

האלגוריתמים להפחתת רעשים של מודול המצלמה יעילים בהסרת גרעיניות לא רצויה מתמונות ובשמירה על פרטי התמונה בתאורה חלשה. HDR לוכד טווח רחב יותר של גוונים ומונע חיתוך אור ודחיסת צל.

גורמים אלה קשורים זה בזה ופועלים יחד כדי להשפיע על יעילות המצלמה בתנאי תאורה חלשה. לדוגמה, מצלמות עם גודל פיקסלים גדול ויחסי אות לרעש גבוהים מספקות פלט תמונה באיכות גבוהה בתנאי תאורה חלשה. בינתיים, אופטימיזציה של צמצם העדשה, רגישות ואלגוריתמים של עיבוד תמונה יכולים לשפר עוד יותר את ביצועי המצלמה בתנאי תאורה חלשה.

כיצד למטב את ביצועי המצלמה בתאורה חלשה?

כעת, לאחר שהבנו את הגורמים הרלוונטיים המשפיעים על ביצועי התאורה החלשה של המצלמה לעיל, אנו יכולים לבצע אופטימיזציה ממוקדת כדי להבטיח שהמצלמה בתאורה חלשה תנגן את הביצועים המרביים. להלן מבוא קצר למספר אפשרויות אופטימיזציה:
מיטוב עדשה:בחר עדשה עם מפתח צמצם מרבי גדול יותר והוסף ייצוב אופטי כדי למקסם את היכולת למקד אור.
אלגוריתמים אופטימליים לעיבוד תמונה:שפר את איכות התמונה בסביבות עם תאורה חלשה באמצעות הפחתת רעשים מתקדמת, מיטוב טווח דינמי וטכניקות מיטוב תמונה אחרות.
שיקולים סביבתיים:הערך בזהירות את התנאים, טמפרטורת הצבע והטמפרטורה של תאורת הסביבה כדי להבטיח ביצועי מצלמה מיטביים.

יישום מודולי מצלמה בתאורה חלשה בראייה משובצת מודרנית

מצלמות בתאורה חלשה נמצאות כיום בשימוש נרחב במגוון יישומי ראייה משובצים. כאן אנו מסתכלים בקצרה על כמה מהיישומים הנפוצים והפופולריים יותר המבוססים על ביצועי תאורה חלשה של מצלמות.

ניטור תחבורה חכם:מערכות תחבורה חכמות צריכות להשתמש במודולי מצלמה בתאורה חלשה כדי לזהות לוחיות רישוי ולנטר את התנועה בלילה או באזורים עם תאורה חלשה כגון מנהרות עם תאורה לא מספקת. למרות שלא כל מערכות התחבורה החכמות דורשות מצלמות בתאורה חלשה, זה עדיין מומלץ.

פיקוח תעשייתי:בתעשיית הייצור, ניתן להשתמש במצלמות בתאורה חלשה לבדיקת איכות אוטומטית כדי להבטיח תקני מוצר גבוהים גם בסביבות עבודה עם תאורה גרועה. מוצרי מודול מצלמות ראיית הלילה של Sinoseen מסוגלים לספק הדמיה באיכות גבוהה תוך שמירה על הביצועים האולטימטיביים בתאורה חלשה.

רחפנים:רחפנים הם יישום פופולרי כיום, ועל ידי הרכבת מודול מצלמה בתאורה נמוכה בעל ביצועים גבוהים על מזל"ט, ניתן לבצע צילומי אוויר ליליים או משימות מעקב אחרות.

פתרונות תאורה חלשה מבית SInoseen

אנו ב-SInoseen מציעים מגוון רחב של מודולי מצלמה בתאורה חלשה. עם חמש עשרה שנות ניסיון בראייה משובצת וצוות מהנדסים מתמחים, אנו יכולים לספק את הפתרון המתאים ביותר למודול מצלמה בתאורה חלשה לצרכים שלך. כמובן, יש לנו גם כמה מקרי התייחסות, אם אתה מעוניין, אתה יכול ללכת לצפות. יחד עם זאת, אנחנו יכולים גםהתאמה אישית של הפתרוןבהתאם לצרכים שלך כדי להבטיח כי הוא עונה על הציפיות שלך במידה המלאה ביותר.