Apakah definisi Sudut gelap? Bagaimana untuk membetulkan dalam aplikasi penglihatan terbenam?

Kemajuan pesat platform pemprosesan imej telah merevolusikan bidang ini, menawarkan penyelesaian penglihatan terbenam yang boleh dipercayai dan kos efektif merentas pelbagai pasaran. Platform ini meningkatkan kualiti imej melalui teknik seperti peningkatan, pemulihan, pengekodan dan pemampatan, termasuk membetulkan pencahayaan, mengubah saiz imej (zum digital), pengesanan tepi dan menilai algoritma pembahagian. Dalam aplikasi ini, penderia imej CMOS telah menjadi jenis penderia imej yang paling biasa digunakan, menangkap cahaya untuk membentuk tatasusunan piksel yang berfungsi sebagai asas untuk pemprosesan imej seterusnya.

Walau bagaimanapun, memilih kanta yang betul untuk disepadukan dengan modul kamera untuk tangkapan dan pemprosesan imej yang optimum adalah proses yang mencabar. Ia melibatkan penentuan yang betulmedan pandangan (FOV), memilih antara fokus tetap atau autofokus, dan menetapkan jarak kerja. Selain itu, fenomena optik seperti vinnieting kanta dan isu imbangan putih boleh mengganggu output imej, menjejaskan kualiti visual akhir.

Dalam artikel ini, kami akan menyelidiki konsep vignetting kanta, menganalisis puncanya dan menyediakan penyelesaian praktikal untuk membantu pengguna kamera terbenam menghapuskan isu kualiti imej ini.

Apakah vignetting kanta?

Vignetting kanta merujuk kepada penurunan kecerahan atau ketepuan secara beransur-ansur dari tengah ke tepi atau sudut imej. Juga dikenali sebagai teduhan, kejatuhan cahaya atau teduhan pencahayaan, tahap vinnieting biasanya diukur dalam f-stop dan bergantung pada saiz apertur kanta dan pelbagai parameter reka bentuk.

Apertur mengawal kecerahan imej dengan mengubah jumlah cahaya yang sampai ke penderia kamera melalui kanta.

Vignetting bukan sahaja menjejaskan kualiti visual imej tetapi juga boleh menyebabkan kehilangan maklumat visual penting dalam aplikasi tertentu. Sebagai contoh, dalam pemeriksaan industri atau pengimejan perubatan yang memerlukan konsistensi warna dan kecerahan yang tepat, vignetting boleh mengakibatkan salah pertimbangan atau analisis yang tidak tepat. Oleh itu, memahami dan mengambil langkah untuk mengurangkan atau menghapuskan vignetting kanta adalah penting untuk memastikan kualiti imej dan meningkatkan prestasi sistem penglihatan.

Bagaimanakah vignetting terbentuk, dan apakah jenis yang disertakan?

Kenapa vignet? Berlakunya vignetting kanta boleh dikaitkan dengan pelbagai faktor, terutamanya disebabkan oleh reka bentuk elemen optik itu sendiri. Menghalang cahaya dengan alat luaran boleh memburukkan lagi fenomena ini, dan kadangkala ia sengaja diperkenalkan semasa pasca pemprosesan.

Punca vignetting kanta yang berbeza termasuk:

• Vignetting optik:Jenis ini berlaku disebabkan oleh batasan fizikal kanta, menghalang cahaya luar paksi daripada mencapai sepenuhnya tepi penderia imej, terutamanya terbukti dalam sistem optik kompleks dengan berbilang elemen kanta.
• Vignetting semulajadi:Juga dikenali sebagai kejatuhan cos4θ, ia adalah penurunan semula jadi dalam kecerahan disebabkan oleh sudut cahaya berkenaan dengan satah imej, mengikut undang-undang keempat kosinus, di mana kecerahan menurun dengan cepat apabila sudut dengan paksi optik meningkat.
• Ketua Ray Angle (CRA):CRA ialah parameter penting apabila memilih kanta dan penderia, menjejaskan kecerahan dan kejelasan pada tepi imej. CRA yang berlebihan boleh menyebabkan bayang-bayang di tepi imej, memberi kesan kepada kualiti imej.
• Vignetting mekanikal:Berlaku apabila pancaran cahaya disekat secara mekanikal oleh pelekap kanta, cincin penapis atau objek lain, menyebabkan pengurangan kecerahan buatan pada tepi imej. Ini adalah perkara biasa apabila bulatan imej kanta lebih kecil daripada saiz sensor.
• Pasca pemprosesan:Kadangkala, untuk kesan artistik atau untuk menyerlahkan subjek utama imej, jurugambar sengaja menambah vignet optik semasa pasca pemprosesan.

Apakah kaedah untuk membetulkan vignetting kanta?

Seperti yang dibincangkan, vignetting kanta ialah fenomena optik yang tidak diingini. Walaupun ia tidak boleh dielakkan sepenuhnya, ia boleh diperbetulkan dengan berkesan untuk penglihatan terbenam dengan langkah-langkah berikut:

• Nilai CRA yang sepadan:Memastikan nilai CRA kanta kurang daripada nilai mikrokanta penderia adalah penting untuk menghapuskan pencahayaan pengimejan atau isu warna. Pengilang mesti menyemak reka bentuk kanta untuk dipadankan dengan susun atur sensor.
• Melaraskan Pemproses Isyarat Imej (ISP):ISP memainkan peranan penting dalam memproses imej yang ditangkap oleh sensor. Prosedur khusus, seperti Imatest, boleh menguji kualiti imej dan melaraskan daftar khusus dalam ISP untuk mengurangkan teduhan kanta.
• Meningkatkan nombor f-stop:Dengan meningkatkan nombor f-stop kanta (iaitu, mengurangkan apertur), kesan vignetting semula jadi atau kejatuhan cos4θ boleh dikurangkan.
• Menggunakan panjang fokus yang lebih panjang:Dalam kes f/# rendah (nisbah panjang fokus kepada saiz apertur), kanta panjang fokus pendek, atau apabila resolusi tinggi diperlukan pada kos rendah, vignetting kamera mekanikal boleh dihapuskan dengan menggunakan panjang fokus yang lebih panjang.
• Pembetulan medan rata:Kaedah biasa untuk pembetulan vinettintg kanta berat, ia melibatkan pencahayaan permukaan rata secara seragam dan menangkap medan gelap dan bingkai rujukan cahaya, kemudian mengira dan menggunakan pembetulan medan rata.
• Menggunakan alat perisian:Pelbagai alat perisian, seperti alat jahitan imej mikroskop dan CamTool, boleh digunakan untuk pembetulan teduhan kanta.
• Menggunakan kanta telesentrik:Kanta yang direka bentuk untuk menjadi telesentrik dalam ruang imej boleh membetulkan roll-off kerana telesentrisiti ini menghasilkan pencahayaan satah imej yang sangat seragam, menghapuskan kejatuhan cos4θ biasa dalam pencahayaan satah imej dari paksi optik ke sudut medan.

Kami berharap artikel ini telah membantu dalam menangani vignetting kanta. Sudah tentu, jika anda masih mempunyai soalan tentang mengatasi vignetting kanta dalam penglihatan terbenam atau jika anda ingin menyepadukanmodul kamera terbenamke dalam produk anda, sila hubungi kami—Sinoseen, yang berpengalamanPengeluar modul kamera Cina.