Įvadas
Ar kada nors fotografavotės patalpoje ir pastebėjote oranžinį atspalvį? Arba lauke su melsva išvaizda? Įvairūs šviesos šaltiniai – šiltos kaitrinės lemputės, vėsi dienos šviesa, žalios fluorescencinės lempos – pakeičia visko spalvą. Mūsų akys automatiškai kompensuoja, todėl baltas lapas visur atrodo baltas. Tačiau fotoaparatams reikia pagalbos. Štai kurautomatinis baltos spalvos balansas (AWB)įeina. Akameros modulis, AWB analizuoja sceną ir koreguoja spalvas, kad jos atrodytų natūralios. Šiame straipsnyje paaiškinama, kaip veikia AWB ir kodėl tai svarbukameros modulistipai ir ko ieškoti.
Kas yra baltos spalvos balansas?
Baltos spalvos balansas pašalina spalvų atspalvius, todėl objektai, kurie žmogaus akiai atrodo balti, vaizde taip pat būtų balti. Šviesos spalva matuojama kelvinais (K) – žemi skaičiai yra šilti (oranžinė), dideli – šalti (mėlyna). Fotoaparatas turi žinoti šviesos spalvų temperatūrą, kad tiksliai atkurtų spalvas.
Automatinis baltos spalvos balansasautomatiškai aptinka šviesos šaltinį ir taiko tinkamą korekciją.
Kaip veikia automatinis baltos spalvos balansas
Tipiškas AWB algoritmas:
Aptinka šviesos šaltinį– apskaičiuojant pikselių spalvų vidurkį (pilko pasaulio prielaida) arba surandant ryškius pikselius, kurie turėtų būti balti.
Taikomas pelnas– reguliuoja raudonos ir mėlynos spalvos kanalų intensyvumą; žalias kanalas paprastai paliekamas kaip nuoroda.
Dailiosios melodijos– mišriam apšvietimui (pvz., fluorescencinė + lango lemputė) naudoja paieškos lentelę.
Acmos kameros modulis, AWB paprastai yra įdiegtas vaizdo signalo procesoriuje (ISP), arba aparatinėje (jutiklyje), arba programinėje įrangoje (pagrindiniame procesoriuje).
Kodėl AWB svarbu
Be AWB, aHD kameros modulisišgautų nerealias spalvas – balta siena atrodytų rožinė fluorescencinėje šviesoje arba geltona kaitinamosios lempos šviesoje. AWB užtikrina:
Nuoseklios spalvos skirtingame apšvietime.
Mažiau rankinio taisymo vėliau.
Patikimas kompiuterinis matymas (objektų aptikimas tikisi neutralių spalvų).
AWB skirtingų tipų kameros moduliuose
- HD kameros modulis– TipiškasHD kameros modulis(1080p), naudojamas internetinėse kamerose arba endoskopuose, savo IPT turi įmontuotą AWB. Jis puikiai tinka daugumoje patalpų ir lauko scenų, tačiau gali trukdyti ryškiai spalvotai šviesai (pvz., raudona operacinės šviesa).
- CMOS kameros modulis– Daugumacmos kameros modulisjutikliai tiekiami su IPT, kuriame yra AWB. Pasirinktinėse įterptosiose sistemose galite išjungti aparatinę AWB ir įdiegti savo programinės įrangos algoritmą, jei reikia specialaus tvarkymo (pvz., medicininio vaizdo gavimo, kai spalvų tikslumas yra labai svarbus).
- Lankstus kameros modulis – A lankstus kameros modulis(pvz., boreskopams ar endoskopams) dažnai veikia siaurose, tamsiose erdvėse su įmontuotu LED apšvietimu. Šviesos diodai turi fiksuotą spalvų temperatūrą (dažniausiai dienos šviesą arba šaltą baltą). Tokiais atvejais fiksuotas baltos spalvos balansas (iš anksto nustatytas pagal LED spalvą) gali būti patikimesnis nei AWB, nes fotoaparatas mato objektą tik po vienu šviesos šaltiniu. Tačiau daugelyje lanksčių modulių vis dar yra AWB universalumui užtikrinti.
- USB kameros modulis – A USB kameros modulispo UVC (USB vaizdo įrašo klasė) paprastai atskleidžia AWB valdiklius per operacinę sistemą. Galite įjungti arba išjungti automatinį baltos spalvos balansą programinėje įrangoje. Šie moduliai yra populiarūs naudojant „plug-and-play“ programas.
- Raspberry modulio kamera– Theaviečių modulio kamera(oficialus Raspberry Pi Camera Module) naudoja libcamera biblioteką. Pagal numatytuosius nustatymus jis įgalina AWB, bet taip pat galite nustatyti fiksuotą spalvų temperatūrą arba išjungti AWB rankiniam valdymui – tai naudinga astrofotografijai arba mašininiam matymui, kai reikia nuoseklių spalvų nuo vieno kadro.
AWB apribojimai
Net geras AWB gali nepavykti:
- Scenos be neutralių spalvų– raudona gėlė, užpildanti visą kadrą, gali būti netinkamai subalansuota: algoritmas bando raudoną padaryti „neutralią“, paversdamas ją pilka.
- Mišrus apšvietimas– dienos šviesa pro langą ir šiltos patalpos lempos; kamera turi pasirinkti kompromisą.
- Labai tamsios scenos– Dėl žemo signalo ir triukšmo santykio spalvų įvertinimas tampa nepatikimas.
Kameros modulio su geru AWB pasirinkimas
- Ieškokite vartotojo koregavimo– galimybė užrakinti AWB arba nustatyti fiksuotą spalvų temperatūrą yra naudinga esant nuolatiniam dirbtiniam apšvietimui.
- Patikrinkite IPT specifikacijas– aukštos kokybėsHD kameros modulispatikimų gamintojų (pvz., Sincere) gaminiuose naudojami pažangūs AWB algoritmai su spalvų temperatūros peržiūros lentelėmis.
- Patikrinkite savo apšvietimą– fotografuokite pavyzdinius vaizdus tomis pačiomis sąlygomis, su kuriomis susiduria jūsų fotoaparatas.
Nuoširdūs fotoaparato moduliai
Nuoširdžiai projektuojamekameros modulisproduktai su patikimu automatiniu baltos spalvos balansu:
- Cmos kameros modulis– Aparatinė AWB su koregavimo parinktimis.
- HD kameros modulis– 1080p ir 4K moduliai su stabiliu spalvų našumu.
- Lankstus kameros modulis– Pasirinkite fiksuotą baltos spalvos balansą arba AWB.
- USB kameros modulis– Suderinamas su UVC, AWB valdymas per standartines API.
- Raspberry modulinis fotoaparatas– Su MIPI suderinami moduliai su libcamera AWB.
Santrauka
Automatinis baltos spalvos balansasyra gyvybiškai svarbi bet kurio savybėkameros moduliskuri veikia esant įvairiai šviesai. Jis automatiškai sureguliuoja spalvas, kad balta spalva atrodytų balta, o scenos atrodytų natūralios. NorsHD kameros modulisirUSB kameros modulisįrenginiai turi gerą numatytąjį AWB, jums gali prireikti rankinio valdymo specializuotoms užduotims atlikti. Alankstus kameros modulissu integruotais šviesos diodais gali veikti geriau su fiksuotu baltos spalvos balansu. Įterptiesiems projektams naudojant aaviečių modulio kamera, libcamera suteikia tiek automatines, tiek rankines parinktis. AWB supratimas padeda pasirinkti tinkamącmos kameros modulistikslioms, nuoseklioms spalvoms.
Susisiekite su Nuoširdžia ir aptarkite savokameros modulisirautomatinis baltos spalvos balansasreikalavimus.
