Kas ir automātiskais baltā balanss?

Ievads

Vai esat kādreiz fotografējis telpās un pamanījis oranžu nokrāsu? Vai ārā ar zilganu izskatu? Dažādi gaismas avoti – siltas kvēlspuldzes, vēsa dienas gaisma, zaļas dienasgaismas lampas – maina visam krāsu. Mūsu acis automātiski kompensē, tāpēc balta lapa visur izskatās balta. Tomēr kamerām ir vajadzīga palīdzība. Tieši turautomātiskais baltā balanss (AWB)ienāk. In akameras modulis, AWB analizē ainu un pielāgo krāsas, lai tās izskatītos dabiski. Šajā rakstā ir paskaidrots, kā darbojas AWB, kāpēc tas ir svarīgi citiemkameras modulisveidi un ko meklēt.

Kas ir baltā balanss?

Baltā balanss noņem krāsu izkliedes, lai objekti, kas cilvēka acij šķiet balti, arī attēlā būtu balti. Gaismas krāsu mēra Kelvinos (K) – zemi skaitļi ir silti (oranžs), lieli skaitļi ir vēsi (zils). Lai precīzi atveidotu krāsas, kamerai ir jāzina gaismas krāsu temperatūra.

Automātisks baltā balanssautomātiski nosaka gaismas avotu un piemēro pareizo korekciju.

Kā darbojas automātiskais baltā balanss
Tipisks AWB algoritms:

Atklāj gaismas avotu– vidēji nosakot pikseļu krāsas (pelēkās pasaules pieņēmums) vai atrodot spilgtus pikseļus, kuriem jābūt baltiem.

Piemēro ieguvumus– regulē sarkano un zilo kanālu intensitāti; zaļais kanāls parasti tiek atstāts kā atsauce.

Smalkas melodijas– izmanto uzmeklēšanas tabulu jauktam apgaismojumam (piemēram, dienasgaismas spuldze + loga gaisma).

In acmos kameras modulis, AWB parasti tiek ieviests attēla signālu procesorā (ISP) vai nu aparatūrā (uz sensora), vai programmatūrā (uz resursdatora CPU).

Kāpēc AWB ir svarīga
Bez AWB, aHD kameras modulisradītu nereālas krāsas – balta siena izskatītos rozā fluorescējošā gaismā vai dzeltena kvēlspuldzē. AWB nodrošina:

Konsekventas krāsas dažādos apgaismojumos.

Mazāk manuālas korekcijas vēlāk.

Uzticama datora redzamība (objektu noteikšanai ir paredzētas neitrālas krāsas).

AWB dažādos kameru moduļu veidos

• HD kameras modulis– TipisksHD kameras modulis(1080p), ko izmanto tīmekļa kamerās vai endoskopos, tā ISP ir iebūvēts AWB. Tas labi darbojas lielākajā daļā iekštelpu un āra ainu, taču var rasties grūtības spēcīgas krāsas apgaismojumā (piemēram, sarkanā operāciju zāles apgaismojumā).
• CMOS kameras modulis– Lielākā daļacmos kameras modulissensoriem ir ISP, kas ietver AWB. Pielāgotām iegultām sistēmām varat izslēgt aparatūras AWB un ieviest savu programmatūras algoritmu, ja nepieciešama īpaša apstrāde (piemēram, medicīniskā attēlveidošana, kur krāsu precizitāte ir ļoti svarīga).
• Elastīgs kameras modulis – A elastīgs kameras modulis(piemēram, boreskopiem vai endoskopiem) bieži darbojas šaurās, tumšās telpās ar iebūvētu LED apgaismojumu. Gaismas diodēm ir fiksēta krāsu temperatūra (parasti dienasgaisma vai auksti balta). Šādos gadījumos fiksētais baltā balanss (iepriekš iestatīts uz LED krāsu) var būt uzticamāks par AWB, jo kamera redz objektu tikai zem viena gaismas avota. Tomēr daudzos elastīgos moduļos joprojām ir iekļauta AWB daudzpusība.
• USB kameras modulis – A USB kameras modulispēc UVC (USB video klase) parasti atklāj AWB vadīklas, izmantojot operētājsistēmu. Programmatūrā varat iespējot vai atspējot automātisko baltā balansu. Šie moduļi ir populāri plug-and-play lietojumprogrammās.
• Raspberry Module kamera– Theaveņu moduļa kamera(oficiālais Raspberry Pi kameras modulis) izmanto libcamera bibliotēku. Tas iespējo AWB pēc noklusējuma, taču varat arī iestatīt fiksētu krāsu temperatūru vai atspējot AWB manuālai vadībai — tas ir noderīgi astrofotogrāfijā vai mašīnredzēšanā, kur nepieciešama konsekventa krāsu kadrs.

AWB ierobežojumi
Pat labs AWB var neizdoties:

• Ainas bez neitrālām krāsām– sarkans zieds, kas aizpilda visu kadru, var būt nepareizi līdzsvarots: algoritms mēģina padarīt sarkano krāsu "neitrālu", padarot to pelēku.
• Jaukts apgaismojums– dienas gaisma no loga plus siltas iekštelpu lampas; kamerai ir jāizvēlas kompromiss.
• Ļoti tumšas ainas– zema signāla un trokšņa attiecība padara krāsu novērtējumu neuzticamu.

Kameras moduļa izvēle ar labu AWB

1. Meklējiet lietotāja pielāgojumus– iespēja bloķēt AWB vai iestatīt fiksētu krāsu temperatūru ir noderīga pastāvīgā mākslīgā apgaismojumā.
2. Pārbaudiet ISP specifikācijas- augstas kvalitātesHD kameras modulisprodukti no cienījamiem ražotājiem (piemēram, Sincere) izmanto uzlabotus AWB algoritmus ar krāsu temperatūras uzmeklēšanas tabulām.
3. Pārbaudiet savu apgaismojumu– uzņemiet attēlu paraugus tādos pašos apstākļos, ar kādiem saskarsies jūsu kamera.

Sirsnīgie kameras moduļi
Uzņēmumā Sincere mēs projektējamkameras modulisprodukti ar uzticamu automātisko baltā balansu:

• Cmos kameras modulis– Aparatūras AWB ar precīzas regulēšanas iespējām.
• HD kameras modulis– 1080p un 4K moduļi ar stabilu krāsu veiktspēju.
• Elastīgs kameras modulis– Izvēlieties fiksētu baltā balansu vai AWB.
• USB kameras modulis– UVC saderīga, AWB vadība, izmantojot standarta API.
• Raspberry moduļa kamera– ar MIPI saderīgi moduļi ar libcamera AWB.

Kopsavilkums

Automātisks baltā balanssir būtiska iezīme jebkuramkameras moduliskas darbojas mainīgā apgaismojumā. Tas automātiski pielāgo krāsas, lai baltie izskatās balti un ainas izskatītos dabiskas. KamērHD kameras modulisunUSB kameras modulisierīcēm ir labs noklusējuma AWB, jums var būt nepieciešama manuāla vadība specializētiem uzdevumiem. Aelastīgs kameras modulisar iebūvētām gaismas diodēm var darboties labāk ar fiksētu baltā balansu. Iegultiem projektiem, izmantojot aaveņu moduļa kamera, libcamera piedāvā gan automātiskas, gan manuālas opcijas. AWB izpratne palīdz izvēlēties pareizocmos kameras modulisprecīzai, konsekventai krāsai.

Sazinieties ar Sirsnīgo, lai apspriestu savukameras modulisunautomātiskais baltā balanssprasībām.