Шта је дефиниција тамног угла? како исправити у апликацијама за уграђену визуелност?

Brzi napredak platformi za obradu slika revolucionisao je ovu oblast, nudeći pouzdana i ekonomična rešenja za ugrađenu viziju u različitim tržištima. Ove platforme poboljšavaju kvalitet slike kroz tehnike kao što su poboljšanje, obnova, kodiranje i kompresija, koje uključuju ispravljanje osvetljenja, promenu veličine slika (digitalni zum), detekciju ivica i evaluaciju algoritama segmentacije. U ovim aplikacijama, CMOS senzori za slike postali su najčešće korišćena vrsta senzora za slike, hvatajući svetlost kako bi formirali niz piksela koji služi kao osnova za dalju obradu slika.

Međutim, odabir pravog objektiva za integraciju sa kamerom za optimalno snimanje i obradu slika je izazovan proces. To uključuje određivanje tačnogpolja gledišta (FOV), birajući između fiksnog fokusa ili automatskog fokusa, i postavljajući radnu udaljenost. Pored toga, optički fenomeni poput vinjetiranja sočiva i problema sa belom ravnotežom mogu ometati izlaz slike, utičući na konačni vizuelni kvalitet.

U ovom članku ćemo se detaljno baviti konceptom vinjetiranja sočiva, analizirati njegove uzroke i pružiti praktična rešenja koja će pomoći korisnicima ugrađenih kamera da eliminišu ovaj problem kvaliteta slike.

Šta je vinjetiranje sočiva?

Vinjetiranje sočiva se odnosi na postepeno smanjenje osvetljenosti ili zasićenosti od centra ka ivicama ili uglovima slike. Takođe poznato kao senčenje, opadanje svetlosti ili senčenje luminiscencije, stepen vinjetiranja se obično meri u f-stopovima i zavisi od veličine otvorenosti sočiva i raznih dizajnerskih parametara.

Otvor sočiva kontroliše osvetljenost slike menjajući ukupnu količinu svetlosti koja dolazi do senzora kamere kroz sočivo.

Vinjetiranje ne utiče samo na vizuelni kvalitet slike, već može dovesti i do gubitka ključnih vizuelnih informacija u određenim aplikacijama. Na primer, u industrijskoj inspekciji ili medicinskom snimanju koje zahteva preciznu doslednost boje i osvetljenja, vinjetiranje može rezultirati pogrešnim procenama ili netačnim analizama. Stoga je razumevanje i preduzimanje mera za smanjenje ili eliminaciju vinjetiranja sočiva od suštinskog značaja za obezbeđivanje kvaliteta slike i poboljšanje performansi vizionih sistema.

Kako se formira vinjetiranje i koje vrste uključuje?

Zašto vinjetiranje? Pojava vinjetiranja sočiva može se pripisati raznim faktorima, prvenstveno zbog dizajna optičkih elemenata samih. Ometanje svetlosti spoljnim alatima može pogoršati ovaj fenomen, a ponekad se namerno uvodi tokom post-procesiranja.

Različiti uzroci vinjetiranja sočiva uključuju:

• Optičko vinjetiranje:Ova vrsta se javlja zbog fizičkih ograničenja sočiva, sprečavajući da of-aksijalna svetlost potpuno dosegne ivice senzora slike, što je posebno očigledno u složenim optičkim sistemima sa više sočivnih elemenata.
• Prirodno vinjetiranje:Takođe poznato kao cos4θ opadanje, to je prirodno smanjenje osvetljenosti zbog ugla svetlosti u odnosu na ravnu sliku, prateći kosinusni četvrti zakon, gde osvetljenost brzo opada kako se ugao sa optičkom osi povećava.
• Ugao glavnog zraka (CRA):CRA je važan parametar prilikom odabira sočiva i senzora, utičući na osvetljenost i jasnoću na ivicama slike. Prekomerni CRA može izazvati senke na ivicama slike, utičući na kvalitet slike.
• Mehaničko vinjetiranje:Javlja se kada je svetlosni snop mehanički blokiran od strane montaže sočiva, prstenova filtera ili drugih objekata, uzrokujući veštačko smanjenje osvetljenosti na ivicama slike. Ovo je uobičajeno kada je slika sočiva manja od veličine senzora.
• Послепрерада:Ponekad, radi umetničkih efekata ili da bi se istakao centralni subjekt slike, fotografi namerno dodaju optičku vinjetu tokom post-procesiranja.

Koje su metode za ispravljanje vinjetiranja sočiva?

Kao što je raspravljeno, vinjetiranje sočiva je nepoželjna optička pojava. Iako se ne može potpuno izbeći, može se efikasno ispraviti za ugrađenu viziju uz sledeće mere:

• Usklađivanje CRA vrednosti:Osiguranje da je CRA vrednost sočiva manja od vrednosti mikrosočiva senzora je ključno za eliminisanje problema sa osvetljenjem ili bojom slike. Proizvođači moraju proveriti dizajne sočiva kako bi se uskladili sa rasporedima senzora.
• Podešavanje procesora slike (ISP):ISP igra značajnu ulogu u obradi slika koje hvata senzor. Specifične procedure, kao što je Imatest, mogu testirati kvalitet slike i prilagoditi određene registre u ISP-u kako bi se ublažilo senčenje sočiva.
• Povećanje broja f-stop:Povećanjem f-stop broja sočiva (tj. smanjenjem otvora), uticaj prirodnog vinjetiranja ili cos4θ opadanja može se smanjiti.
• Korišćenje duže žižne daljine:U slučajevima niskog f/# (odnos žižne daljine i veličine otvora), sočiva kratke žižne daljine, ili kada je potrebna visoka rezolucija po niskoj ceni, mehaničko vinjetiranje kamere može se eliminisati korišćenjem duže žižne daljine.
• Korekcija ravnog polja:Uobičajena metoda za korekciju jakog vinjetiranja sočiva, uključuje ravnomerno osvetljavanje ravne površine i snimanje tamnih i svetlih referentnih okvira, zatim izračunavanje i primenu korekcije ravnog polja.
• Korišćenje softverskih alata:Različiti softverski alati, kao što su alati za spajanje slika mikroskopije i CamTool, mogu se koristiti za korekciju senčenja sočiva.
• Korišćenje telecentričnih sočiva:Sočiva dizajnirana da budu telecentrična u prostoru slike mogu ispraviti roll-off jer ova telecentričnost proizvodi izuzetno uniformno osvetljenje ravni slike, eliminišući normalno cos4θ opadanje osvetljenja ravni slike od optičke ose do ugla polja.

Nadamo se da je ovaj članak bio koristan u rešavanju vinjetiranja sočiva. Naravno, ako imate dodatna pitanja o prevazilaženju vinjetiranja sočiva u ugrađenoj viziji ili ako želite da integrišeteugrađene kamere moduleu vaše proizvode, slobodno nas kontaktirajte—Sinoseen, iskusniкинески произвођач модула за фотоапарате- Да ли је то истина?