Mis on automaatne valge tasakaal?

Sissejuhatus

Kas olete kunagi siseruumides pildistanud ja märganud oranži tooni? Või õues sinaka välimusega? Erinevad valgusallikad – soojad hõõglambid, jahe päevavalgus, rohelised luminofoorlambid – muudavad kõige värvi. Meie silmad kompenseerivad seda automaatselt, nii et valge lina näeb kõikjal valge välja. Kaamerad aga vajavad abi. See on kohtautomaatne valge tasakaal (AWB)tuleb sisse. Aastal akaamera moodul, AWB analüüsib stseeni ja kohandab värve nii, et need näeksid loomulikud välja. See artikkel selgitab, kuidas AWB töötab ja miks see on erinevate jaoks olulinekaamera moodultüübid ja mida otsida.

Mis on valge tasakaal?

Valge tasakaal eemaldab värvivarud, nii et objektid, mis inimsilmale valged tunduvad, on ka pildil valged. Heledat värvi mõõdetakse kelvinites (K) – madalad numbrid on soojad (oranž), suuremad on jahedad (sinine). Värvide täpseks taasesitamiseks peab kaamera teadma valguse värvitemperatuuri.

Automaatne valge tasakaaltuvastab automaatselt valgusallika ja rakendab õiget korrektsiooni.

Kuidas automaatne valge tasakaal töötab
Tüüpiline AWB algoritm:

Tuvastab valgusallika– pikslivärvide keskmistamisega (halli maailma eeldus) või heledate pikslite leidmisega, mis peaksid olema valged.

Rakendab kasu– reguleerib punase ja sinise kanali intensiivsust; roheline kanal jäetakse tavaliselt võrdluseks.

Peenviisid– kasutab segavalgustuse jaoks otsingutabelit (nt luminofoor + aknavalgusti).

Aastal acmos kaamera moodul, AWB rakendatakse tavaliselt pildisignaaliprotsessoris (ISP), kas riistvaras (sensoril) või tarkvaras (host-CPU-s).

Miks AWB on oluline?
Ilma AWB-ta ahd kaamera moodultekitaks ebareaalseid värve – valge sein näeks fluorestsentsvalguses roosa või hõõglambi all kollane. AWB tagab:

Ühtlased värvid erinevatel valgustustel.

Hiljem käsitsi korrigeerimist vähem.

Usaldusväärne arvutinägemine (objekti tuvastamine eeldab neutraalseid värve).

AWB erinevat tüüpi kaameramoodulites

• HD-kaamera moodul– Tüüpilinehd kaamera moodul(1080p), mida kasutatakse veebikaamerates või endoskoopides, on selle ISP-sse sisseehitatud AWB. See toimib hästi enamiku sise- ja välisstseenide puhul, kuid võib tugevalt värvilise valguse (nt punase operatsioonisaali valguse) käes raskusi tekitada.
• CMOS-kaamera moodul– Enamuscmos kaamera moodulanduritega on kaasas ISP, mis sisaldab AWB-d. Kohandatud manustatud süsteemide puhul saate riistvaralise AWB välja lülitada ja rakendada oma tarkvaraalgoritmi, kui vajate eritöötlust (nt meditsiiniline pildistamine, kus värvide täpsus on kriitiline).
• Paindlik kaamera moodul – A paindlik kaameramoodul(nt boroskoopide või endoskoopide puhul) töötab sageli kitsastes ja pimedates ruumides sisseehitatud LED-valgustusega. LED-idel on fikseeritud värvitemperatuur (tavaliselt päevavalgus või jahe valge). Sellistel juhtudel võib fikseeritud valge tasakaal (eelseadistatud LED-värvile) olla usaldusväärsem kui AWB, kuna kaamera näeb objekti ainult ühe valgusallika all. Paljud paindlikud moodulid sisaldavad siiski mitmekülgsuse tagamiseks AWB-d.
• USB kaamera moodul – A USB kaamera moodulUVC (USB-videoklass) järgimine paljastab tavaliselt operatsioonisüsteemi kaudu AWB-juhtelemendid. Saate tarkvaras automaatse valge tasakaalu lubada või keelata. Need moodulid on populaarsed plug-and-play rakenduste jaoks.
• Raspberry mooduli kaamera– Thevaarika mooduliga kaamera(ametlik Raspberry Pi kaameramoodul) kasutab libcamera teeki. See lubab vaikimisi AWB-d, kuid saate määrata ka fikseeritud värvitemperatuuri või keelata AWB käsitsi juhtimiseks – see on kasulik astrofotograafia või masinnägemise jaoks, kus on vaja ühtlast värvi kaadrite kaupa.

AWB piirangud
Isegi hea AWB võib ebaõnnestuda:

• Stseenid ilma neutraalsete värvideta– kogu kaadrit täitev punane lill võib olla tasakaalust väljas: algoritm püüab muuta punase "neutraalseks", muutes selle halliks.
• Segavalgustus– päevavalgus aknast pluss soojad sisevalgustid; kaamera peab valima kompromissi.
• Väga tumedad stseenid– madal signaali-müra suhe muudab värvihinnangu ebausaldusväärseks.

Hea AWB-ga kaameramooduli valimine

1. Otsige kasutaja kohandamist– võimalus AWB-d lukustada või fikseeritud värvitemperatuuri seada on kasulik pidevas kunstvalguses.
2. Kontrollige ISP tehnilisi andmeid- kõrge kvaliteedigahd kaamera moodulmainekate tootjate tooted (nt Sincere) kasutavad täiustatud AWB-algoritme koos värvitemperatuuri otsingutabelitega.
3. Katsetage oma valgustuse all– jäädvustage näidispilte samadel tingimustel, millega teie kaamera seisab.

Siiras kaamera moodulid
Meie ettevõttes Sincere disainimekaamera moodulusaldusväärse automaatse valge tasakaaluga tooted:

• Cmos kaamera moodul– Peenhäälestusvõimalustega riistvaraline AWB.
• HD kaamera moodul– stabiilse värvijõudlusega 1080p ja 4K moodulid.
• Paindlik kaamera moodul– Valige fikseeritud valge tasakaal või AWB.
• USB kaamera moodul– UVC-ühilduv, AWB-juhtimine standardsete API-de kaudu.
• Raspberry mooduliga kaamera– MIPI-ühilduvad moodulid koos libcamera AWB-ga.

Kokkuvõte

Automaatne valge tasakaalon iga jaoks oluline omaduskaamera moodulmis töötab erineva valguse käes. See reguleerib värve automaatselt, et valge näeks välja valge ja stseenid loomulikud. Kuigihd kaamera mooduljaUSB kaamera moodulseadmetes on vaikimisi hea AWB, võib teil olla vaja spetsiaalsete toimingute jaoks käsitsi juhtimist. Apaindlik kaameramoodulsisseehitatud LED-idega võib paremini töötada fikseeritud valge tasakaaluga. Manustatud projektide jaoks, kasutades avaarika mooduliga kaamera, libcamera pakub teile nii automaatseid kui ka käsitsi valikuid. AWB mõistmine aitab teil valida õigecmos kaamera moodultäpse ja ühtlase värvi jaoks.

Võtke ühendust Siirega, et arutada omakaamera mooduljaautomaatne valge tasakaalnõuded.