Beyaz Dengesi kalibrasyonu nedir? Etkileyen faktörler nelerdir?

İster iç mekanda ister dış mekanda, gün doğumunda veya gün batımında, farklı aydınlatma koşullarının görüntülerin renk doğruluğu üzerinde farklı etkileri vardır. Görüntü Sinyali İşlemcisinde (ISP) önemli bir işlev olan Otomatik Beyaz Dengesi (AWB), değişen aydınlatma koşullarında bir sahnenin gerçek renklerini geri yüklemek için ana göreve sahiptir. AWB'nin doğru şekilde ayarlanması, sensör çözünürlüğü, piksel boyutu, aydınlatma koşulları ve lens seçimi gibi bir dizi yönü etkileyen gömülü bir kamera modülünün çıktı kalitesi için önemlidir. Çeşitli renkleri dengelemek için farklı renk sıcaklıklarına otomatik olarak uyum sağlayan insan gözünün aksine, kamera lenslerinin, çıktı görüntüsünün mümkün olduğunca doğal olmasını sağlamak için bu işlemi 'beyaz dengesi' yoluyla simüle etmesi gerekir.

 
Gömülü görüş uygulamalarında, gözlük camlarının renk üretme yeteneği her zaman aynı değildir ve uygun otomatik beyaz dengesi kalibrasyonu gereklidir. Bu makalede, otomatik beyaz dengesi kalibrasyonunun temel kavramlarını inceleyeceğiz, lensler ve otomatik beyaz dengesi arasındaki ilişkiyi analiz edeceğiz ve renk sıcaklığının görüntü çıktısı üzerindeki etkisini açıklayacağız.

 
Otomatik Beyaz Dengesi Kalibrasyonu Nedir?

Otomatik Beyaz Dengesi (AWB), dijital fotoğraf makinelerinde olmazsa olmaz bir özelliktir. Temel görevi, beyazların ve diğer nötr renklerin bir görüntüdeki gerçek renklerini korumasını sağlamak için farklı aydınlatma koşulları altında bir görüntünün renk dengesini otomatik olarak ayarlamaktır. AWB, bir ışık kaynağının renk sıcaklığındaki değişiklikleri telafi ederek, kameranın insan gözünün gördüğüne daha yakın renkler yakalamasına ve karışık ışık veya aşırı aydınlatma koşullarında bile doğal ve tutarlı renkleri korumasına olanak tanır. Karışık ışık kaynakları veya aşırı aydınlatma koşullarında bile doğal ve tutarlı renkler.

 
AWB işlevi nasıl çalışır?

AWB işlevi, bir görüntüdeki beyaz veya nötr renk alanlarını tanımlamaya ve ayarlamaya dayalı olarak çalışır. Ne zamanKamera modülübu alanları algılar, RGB (kırmızı, yeşil ve mavi) kanallarının yoğunluğunu ayarlayarak bu alanların görüntüde nötr renkler göstermesini sağlar. Bu işlem, görüntü verilerini analiz eden ve istenen renk düzeltme parametrelerini otomatik olarak hesaplayan karmaşık algoritmaları içerir. Bazı gelişmiş kamera sistemlerinde, AWB algoritmaları, daha doğru renk üretimi elde etmek için gün ışığı, flüoresan lambalar, akkor lambalar vb. dahil olmak üzere birden fazla ışık kaynağını tanıyabilir ve bunlara uyum sağlayabilir.

AWB uygulamasını etkileyen diğer ilgili faktörler nelerdir?

AWB'yi uygulamak için kameranın farklı renk sıcaklıklarında rengin nasıl değiştiğini anlaması gerekir. Renk sıcaklığı kavramı, kara cisim radyatörleri tarafından farklı sıcaklıklarda yayılan, genellikle Kelvin cinsinden ölçülen, farklı ışık kaynaklarına ve renk atmosferlerine karşılık gelen farklı renk sıcaklığı değerlerine sahip ışığın renginden türetilir. Örneğin gün ışığının renk sıcaklığı 5500 K civarındayken, akkor lambaların renk sıcaklığı 2800 K civarındadır. AWB'nin amacı, kamera tarafından yakalanan beyaz nesnelerin bu farklı renk sıcaklıklarında görüntüde gerçek beyaz olarak görünmesini sağlamaktır.

 
Buna ek olarak, AWB'nin uygulanması, görüntü sinyali işlemcisinin algoritmalarına bağlıdır ve lensin özelliklerinden etkilenir. Bu nedenle, en iyi AWB sonuçlarını elde etmek için lens ve kamera sensörü arasında sinerjik bir kalibrasyona sahip olmak da son derece önemlidir. Bu, lens malzemesi, filtreler, Baş Işın Açısı (CRA) ve lensin yansıma önleyici kaplaması gibi faktörlerin bir kombinasyonunu içerir.

 
Lens AWb'yi nasıl etkiler?

Lens, yalnızca görüntüleme için optik bir bileşen değil, aynı zamanda renk doğruluğunda da önemli bir faktördür. Lensin malzemesi, tasarımı ve kaplaması, içinden geçen ışık üzerinde bir etkiye sahip olacak, bu da kamera sensörü tarafından alınan ışığın rengini etkileyecek ve nihayetinde AWB algoritmasının düzeltme etkisini etkileyecektir.

• Lens malzemesi:Merceğin malzemesi plastik veya cam olabilir, farklı malzemeler ışığın farklı kırılma ve dağılma özelliklerine sahiptir, bu da ışığın dalga boyu dağılımını değiştirecek ve böylece rengin yeniden üretimini etkileyecektir. Örneğin, plastik lenslerin cam lenslere göre renk sapmasına neden olma olasılığı daha yüksek olabilir, bu da telafi etmek için AWB algoritmaları gerektirir.
• Renk Spektrumu Filtreleri:Lenste kullanılan filtreler, lensten sensöre hangi dalga boylarında ışık geçebileceğini belirler. Bu filtrelerin kalitesi, özellikle otomatik beyaz dengesi ayarında renk dengesini doğrudan etkiler.
• Baş Işın Açısı (CRA):CRA, merceğin ışığı aldığı açıyı tanımlar, geniş açılı mercekler için CRA özellikle önemlidir, çünkü görüntünün kenarlarındaki ışık dağılımını ve renk bütünlüğünü etkiler. AWB algoritmalarının, renk düzeltmesinin tüm görüntü yelpazesinde tutarlı olmasını sağlamak için CRA'yı hesaba katması gerekir.
• Yansıma Önleyici Kaplamalar:Lenslerdeki yansıma önleyici kaplamalar, dahili lens yansımalarını en aza indirmek, ışık iletimini iyileştirmek ve parlama ve gölgelenmeyi azaltmak için kullanılır. Bu kaplamaların kalitesi, sensör tarafından alınan ışığın miktarını ve kalitesini ve dolayısıyla AWB'nin performansını doğrudan etkiler.

En iyi AWB sonuçlarını elde etmek için lensin kamera sensörü ve ISP ile hassas bir şekilde kalibre edilmesi gerekir.

 
Gömülü bir görüş sisteminde beyaz dengesi kalibrasyonu nasıl yapılır?

Otomatik Beyaz Dengesi (AWB) kalibrasyonu, farklı ışık kaynaklarından gelen renk sıcaklığı değişimlerini ve lens özelliklerinin renk üzerindeki etkilerini telafi etmek için fotoğraf makinesinin Görüntü Sinyali İşlemcisine (ISP) ve onunla birlikte çalışan lenslere ince ayar yapmayı içerir. Aşağıdakiler, AWB kalibrasyon işleminin ayrıntılı adımlarıdır.

1. Renk Sıcaklığı Seçimi ve Görüntü Yakalama:İlk adım, tipik olarak gün ışığı, floresan, akkor vb. içeren önceden belirlenmiş bir dizi renk sıcaklığında bir test görüntüsü yakalamaktır. Bu adım, kameranın karşılaşabileceği renk sıcaklığını simüle eder. Bu adım, kameranın karşılaşabileceği çeşitli aydınlatma ortamlarını simüle eder ve sonraki kalibrasyon için bir veri tabanı sağlar.
2. Beyaz dengesi algoritması uygulaması:daha sonra, yakalanan görüntülere AWB algoritması uygulanır. Algoritmanın amacı, görüntüdeki beyaz veya nötr alanları tanımlamak ve RGB kanallarının kazancını, bu alanların farklı renk sıcaklıklarında nötr hale getirilmesi için ayarlamaktır.
3. Lens Özellikleri için Telafisi:Gözlük camı malzemelerinin, filtrelerin ve yansıma önleyici kaplamaların özellikleri renk üretimini etkileyebileceğinden, bu faktörlerin telafi edilmesi gerekir. Bu genellikle lens kaynaklı renk sapmalarını düzeltmek için AWB algoritmasındaki parametrelerin ayarlanmasını içerir.
4. İnce ayar ve optimizasyon:Kalibrasyon işlemi sırasında, AWB algoritmasının parametrelerinde ince ayar yapmak için birkaç yineleme gerekebilir. Bu, renk sıcaklığı eşiklerinin ayarlanmasını, algoritma yanıt hızının optimize edilmesini ve farklı aydınlatma koşullarında renk tutarlılığının sağlanmasını içerir.
5. Doğrulama ve test:Son olarak, AWB kalibrasyonunun etkinliği, kameranın gerçek aydınlatma koşulları altında test edilmesiyle doğrulanır. Bu, hem doğal hem de yapay ışık kaynakları altında görüntü yakalamayı ve renk doğruluğunu ve genel görüntü kalitesini değerlendirmeyi içerir.

Hangi uygulamalar otomatik beyaz dengesi kalibrasyonu gerektirir?

İç mekan fotoğrafçılığı

İç mekan fotoğrafçılığında, fotoğrafçıların genellikle yapay ışıkla karıştırılmış doğal ışık gibi karışık ışık kaynaklarıyla çalışması gerekir. AWB'nin buradaki rolü, insanların cilt tonlarının ve sahnenin renklerinin doğal bir şekilde koordine edilmesini sağlamaktır. Fotoğrafçı, AWB algoritmasını doğru bir şekilde kalibre ederek, son düzenleme iş yükünü azaltabilir ve doğrudan iyi renk dengesine sahip görüntüler elde edebilir.

Araba Geri Görüş Kamerası

Araba geri görüş kameraları günün farklı saatlerinde ve farklı aydınlatma koşullarında çalışır. AWB kalibrasyonu, gece veya bulutlu günlerde geri giderken görüntülerin netliğini ve renk doğruluğunu artırır. AWB'yi optimize ederek, sürücüler çeşitli aydınlatma koşullarında net bir arka görüş elde edebilir ve güvenliği artırabilir.

Sinoseen, lens kalibrasyonu ve kamera modülü özelleştirmesi için gömülü görüntü mühendisliğine yardımcı olur

Sinoseen'de, gömülü görüş projesi mühendislerinin ve teknisyenlerinin uygulama gereksinimlerini karşılamak için doğru lensi seçmelerine ve doğru kamera modülünü eşleştirmelerine yardımcı olabiliriz. Ek olarak, konut tasarımı, yerleşik tasarım vb. dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere çeşitli özelleştirme hizmetleri de sunuyoruz. Sinoseen'in ürün ve hizmetleri hakkında daha fazla bilgi için,Lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.

SSS

1: Lensim için neden AWB kalibrasyonuna ihtiyacım var?

Bir merceğin malzeme, filtreler ve yansıma önleyici kaplamalar gibi özellikleri, içinden geçen ışığı ve dolayısıyla renk üretimini etkiler. Lenslerin AWB kalibrasyonu, bu faktörlerin neden olduğu renk sapmalarını telafi etmek ve görüntülerin renk doğruluğunu ve doğallığını sağlamak için yapılır.

 
2: Renk sıcaklığı görüntü kalitesini nasıl etkiler?

Renk sıcaklığı, ışık kaynağının rengini belirler ve farklı renk sıcaklıkları, farklı renk atmosferlerine neden olur. Renk sıcaklığı, kameranın renkleri yorumlamasını ve yeniden üretmesini etkiler. Örneğin, düşük renk sıcaklığına sahip bir ışık kaynağı altındaki bir görüntü sıcak olabilirken, yüksek renk sıcaklığına sahip bir ışık kaynağı altındaki bir görüntü soğuk olabilir. AWB, görüntüde renk doğruluğunu sağlamak için kameranın renk sıcaklığı ayarlarını ayarlayarak bu varyasyonları telafi eder.