Optimér kameraparametre til registrering af objekter i bevægelse

Applikationer med hurtigt bevægende objekter kræver ofte en høj billedhastighed og kort eksponeringstid. Kort eksponeringstid medfører mindre lys, hvilket betyder, at et lysfølsomt objektiv og en billedsensor er påkrævet.
Her er en oversigt over indstillinger, der hjælper dig med at finde de optimale indstillinger i din højhastighedsapplikation. Du kan bruge dette som en retningslinje.

Optimér kameraparametre til registrering af objekter i bevægelse

Indstil den korrekte eksponeringstid

Den første indstilling, der skal optimeres, er eksponeringstiden. Den maksimale eksponeringstid er 1/framerate. Hvis du vil opnå 200fps, er den maksimale eksponeringstid 1/200= 5ms.

Jo kortere eksponeringstiden er, desto mørkere bliver billedet. Derfor bør eksponeringstiden være så lang som muligt for at øge lysstyrken. Den er dog begrænset af den beregnede maksimale eksponering som vist ovenfor. En anden vigtig begrænsning, du skal være opmærksom på, er den maksimale eksponeringstid for at undgå bevægelsessløring. Dette forklares nærmere i denne artikel. I nogle applikationer er bevægelsessløring acceptabel, og i disse tilfælde er en længere eksponeringstid end den beregnede værdi mulig.

Table showing how to select the right exposure time

Brug Gain til at forbedre billedets lysstyrke

En forøgelse af indstillingen for analog forstærkning vil også øge billedets lysstyrke. Når amplituden af sensorens udgangssignal forbliver konstant, gør en forøgelse af forstærkningen responskurven stejlere, hvilket gør billedet lysere. For hver forøgelse på 6 dB af forstærkningsindstillingen vil billedets gråværdi fordobles. Hvis kameraet eksempelvis har en forstærkning på 0 dB, er billedets gråværdi 126, og hvis forstærkningen øges til 6 dB, vil billedets gråværdi stige til 252.

En øget forstærkning kan således anvendes til at øge billedets lysstyrke.

Bemærk, at en forøgelse af den analoge forstærkning vil forstærke billedstøjen.

Gain AnalogControl

Brug Digital Shift til yderligere at øge lysstyrken

Nogle af vores kameraer understøtter funktionen digital shift. Den bruges almindeligvis til at forbedre billedernes lysstyrke. Forbedringen opnås ved at øge lysstyrken for hver pixel individuelt ved at 'skifte' de binære værdier mod venstre. Indstilling af digital shift-værdien til n resulterer i et logisk venstreskift med n for alle pixelværdier.

I sidste ende multiplicerer denne procedure hver pixelværdi med 2n. Dette resulterer i et lysere billede, men øger også støjen. Hvis den resulterende pixelværdi er større end den maksimalt mulige værdi for det aktuelle pixelformat, indstilles den til den maksimale værdi.

For at konfigurere digital shift-faktoren skal du ændre værdien af parameteren “DigitalShift”.

Det er dog ikke alle modeller, der understøtter denne funktion. Hvis din model ikke understøtter den, kan du ændre gain-værdien for at opnå en lignende effekt. Bemærk, at digital shift også øger støjniveauet.

Digital Shift Analog Control

Binning for at øge billedsensorens følsomhed

Nogle kameraer har mulighed for at bruge binning. Med binning kombinerer du værdien af 4 pixels, hvilket gør kameraet 4 gange mere lysfølsomt. Kameraets opløsning divideres dog også med 4.

Du kan finde flere oplysninger i denne artikel om kamera-binning.

Brug en billedsensor med en større pixelstørrelse

Pixelstørrelsen har stor indflydelse på kameraets lysfølsomhed. Større pixels opfanger mere lys end mindre pixels. Brug af en billedsensor med en pixel på 6,9 µ i stedet for en pixel på 3,45 µ vil resultere i fire gange mere lys (3.45*3.45=11.90µm², 6.9*6.9=47.61µm²). Ved sammenligning af sensorer fra forskellige producenter eller endda fra samme producent, men fra forskellige generationer af billedsensorer, vil en større pixel ikke altid resultere i en mere lysfølsom pixel. Jo nyere billedsensoren er, desto mere lysfølsom er pixlen ved samme pixelstørrelse.

Monokrome/farvekameraer

Monokrome kameraer er op til tre gange mere lysfølsomme end farvekameraer. Dette skyldes, at farvekameraer anvender et Bayer-filter til at generere et farvebillede. Dette Bayer-filter blokerer det meste af lyset i at nå sensorpixlerne. Derfor vil kun lyset fra den specifikke filterfarve nå sensorpixlen.

Desuden genererer monokrome kameraer også et skarpere billede, da der ikke er nogen billedbehandling som i farvekameraer.

Kilde: Bayer-mønster på sensorprofil - Bayer-filter - Wikipedia

Bayer Pattern Monochrome vs Color cameras

Valg af det bedste objektiv med et lavt F-tal

Objektiver fås med forskellige F-værdier, som bestemmer, hvor meget lys de lader passere. De fleste af dem har en manuel iris, hvor du kan ændre objektivets F-værdi. For at opnå den maksimale mængde lys, der passerer igennem, bør du vælge et Objektiv med en lav F-værdi, såsom F1.4. Et objektiv med F1.4 vil
opfange dobbelt så meget lys som F2.0, men vil reducere dybdeskarpheden.

Mere lys for at få et bedre kamerabillede

Hvis dit kamerabillede stadig er for mørkt, og yderligere finjustering af ovenstående indstillinger ikke er mulig, kan tilføjelse af ekstra lys være løsningen.

Hvis du har spørgsmål om belysning eller har brug for hjælp
til at vælge det rette lys, bedes du kontakte os.

Vi finder den optimale belysning til dit tilfælde.

Spørgsmål? Spørg os!