6 faktorer som avgör en kameras prestanda i svagt ljus | Hur optimerar man?

Hur utför man avbildning i svagt ljus i områden med dåliga ljusförhållanden? Detta är en stor utmaning som har plågat applikationer för inbäddat seende. Att uppnå bra prestanda i svagt ljus är inte lätt eftersom det påverkas av interaktionen mellan olika faktorer. Tidigare, på grund av begränsad teknik, var bilder tagna i svagt ljus inte tydliga och hade till och med mycket brus och detaljförlust. Med utvecklingen av sensorer och inbyggd synteknik har avbildning i svagt ljus nu bra lösningar och kan till och med fångas på natten.

I den här artikeln kommer vi att ta en titt på de faktorer som påverkarPrestanda i svagt ljusoch de enskilda tillämpningsområdena där avbildning i svagt ljus är inblandad.

Vad är prestanda i svagt ljus?

Innan vi tittar på de faktorer som påverkar prestanda i svagt ljus måste vi förstå vad prestanda i svagt ljus är.
Prestanda i svagt ljus är en kameras förmåga att ge tydliga bilder i miljöer med svagt ljus genom att bevara bilddetaljer samtidigt som bildbrus minimeras. Denna prestanda är viktig för synapplikationer som kräver avbildning på natten eller i miljöer med svagt ljus. Nedan följer en jämförelse av bildbehandling med och utan enheter som stöder svagt ljus.

Vilka faktorer påverkar en kameras prestanda i svagt ljus?

Det finns sex huvudfaktorer som påverkar en kameras prestanda i svagt ljus:

1. Signal-brusförhållande (SNR)
2. Objektivets bländare
3. Pixelstorlek
4. Känslighet
5. Miljöfaktorer
6. Algoritmer för bildbehandling

Låt oss ta en närmare titt på detaljerna för varje faktor nedan.

Signal-brus-förhållande (SNR)

Signal-brusförhållande (SNR)är ett viktigt mått på kamerans prestanda och återspeglar förhållandet mellan signal och brus i en bild. En hög SNR innebär vanligtvis att det i svagt ljus blir mindre brus och att kameramodulen kan leverera skarpare bilder. En kamera med svagt ljus är utformad för att uppnå en högre SNR genom att minimera brus och därmed förbättra bildkvaliteten.

Objektivets bländare

Storleken på objektivets bländare avgör hur mycket ljus som träffar sensorn. Ju större bländare, desto mer ljus rinner in i den, och desto bättre är den för fotografering i svagt ljus. Det är därför en större bländare rekommenderas i svagt ljus. En ökad bländare kan dock åtföljas av ett minskat skärpedjup, så för applikationer med avståndsvariationer krävs noggrann designövervägande.

Pixelstorlek

Pixlar är de grundläggande enheterna som utgör en bild, och pixelstorleken är de fysiska dimensionerna av dessa pixelenheter. Ju större pixelstorlek, desto större är dess förmåga att ta emot ljus. Den kan fånga fler detaljer och minska brus i svagt ljus. Det är viktigt att notera att en ökning av pixelstorleken kommer att resultera i att färre pixlar kan rymmas avKameramodul i miniatyr, vilket leder till en minskning av upplösningen eller en ökning av sensorstorleken.

Känslighet

Känslighet är en indikator på en bildsensors förmåga att omvandla infallande ljus till en elektrisk signal, med andra ord hur väl kameran reagerar på ljus. En kamera med hög känslighet kan fånga fler bilddetaljer i svagt ljus. Detta är en av de viktigaste egenskaperna hos en kamera i svagt ljus.

Miljöfaktorer

Den totala ljusstyrkan i miljön påverkar kamerans förmåga att ta användbara bilder. Färgtemperaturen på det tillgängliga ljuset påverkar kamerans vitbalans och färgåtergivningsförmåga. Samtidigt ökar högre temperaturer bullret och minskar prestandan i svagt ljus, så kameror med svagt ljus kräver en lämplig lösning för värmehantering.

Algoritmer för bildbehandling

Kameramodulens brusreduceringsalgoritmer är effektiva för att ta bort oönskat korn från bilder och bevara bilddetaljer i svagt ljus. HDR fångar ett bredare spektrum av toner och förhindrar högdagerbortfall och skuggkomprimering.

Dessa faktorer är relaterade till varandra och arbetar tillsammans för att påverka kamerans effektivitet i svagt ljus. Kameror med stora pixelstorlekar och höga signal-brusförhållanden ger till exempel bilder av hög kvalitet i svagt ljus. Samtidigt kan optimering av objektivets bländare, känslighet och bildbehandlingsalgoritmer ytterligare förbättra kamerans prestanda i svagt ljus.

Hur optimerar man kamerans prestanda i svagt ljus?

Nu när vi har förstått de relevanta faktorerna som påverkar kamerans prestanda i svagt ljus ovan kan vi utföra riktad optimering för att säkerställa att kameran i svagt ljus spelar maximal prestanda. Följande är en kort introduktion till några optimeringsalternativ:
Optimering av linser:Välj ett objektiv med större maximal bländare och lägg till optisk stabilisering för att maximera förmågan att fokusera ljus.
Optimerade bildbehandlingsalgoritmer:Förbättra bildkvaliteten i miljöer med svagt ljus med hjälp av avancerad brusreducering, optimering av dynamiskt omfång och andra bildoptimeringstekniker.
Miljöhänsyn:Utvärdera noggrant förhållandena, färgtemperaturen och temperaturen för omgivande belysning för att säkerställa optimal kameraprestanda.

Tillämpning av kameramoduler för svagt ljus i modern inbäddad syn

Kameror med svagt ljus används nu i stor utsträckning i en mängd olika applikationer för inbäddad syn. Här tar vi en kort titt på några av de vanligaste och mest populära applikationerna baserat på kamerornas prestanda i svagt ljus.

Intelligent transportövervakning:Intelligenta transportsystem måste använda kameramoduler i svagt ljus för att identifiera registreringsskyltar och övervaka trafiken på natten eller i områden med svagt ljus, t.ex. tunnlar med otillräckligt ljus. Även om inte alla intelligenta transportsystem kräver kameror i svagt ljus, rekommenderas det fortfarande.

Industriell inspektion:Inom tillverkningsindustrin kan kameror med svagt ljus användas för automatiserad kvalitetskontroll för att säkerställa höga produktstandarder även i dåligt upplysta arbetsmiljöer. Sinoseens Night Vision Camera Module-produkter kan ge högkvalitativ bildbehandling samtidigt som de bibehåller det ultimata inom prestanda i svagt ljus.

Drönare:Drönare är en populär applikation idag, och genom att montera en högpresterande kameramodul i svagt ljus på en drönare är det möjligt att utföra flygfotografering nattetid eller andra övervakningsuppgifter.

Lösningar för svagt ljus från SInoseen

På SInoseen erbjuder vi ett brett utbud av kameramoduler för svagt ljus. Med femton års erfarenhet av inbäddad syn och ett team av specialiserade ingenjörer kan vi leverera den mest lämpliga kameramodullösningen för svagt ljus för dina behov. Naturligtvis har vi också några referensfall, om du är intresserad kan du gå för att se. Samtidigt kan vi ocksåAnpassa lösningenenligt dina behov för att säkerställa att den uppfyller dina förväntningar till fullo.