Optymalizuj parametry kamery do wykrywania poruszających się obiektów
Zastosowania z szybko poruszającymi się obiektami często wymagają wysokiej liczby klatek na sekundę i krótkiego czasu ekspozycji. Krótki czas ekspozycji wiąże się z mniejszą ilością światła, co oznacza, że wymagane są światłoczuły obiektyw i przetwornik obrazu.
Poniżej znajduje się przegląd ustawień, które pomogą znaleźć optymalne ustawienia w zastosowaniu wymagającym wysokiej prędkości. Można użyć go jako wskazówki.
Ustaw prawidłowy czas ekspozycji
Pierwszym ustawieniem do optymalizacji jest czas ekspozycji. Maksymalny czas ekspozycji wynosi 1/liczba klatek na sekundę. Jeśli chcesz osiągnąć 200 fps, maksymalny czas ekspozycji wynosi 1/200= 5 ms.
Im krótszy czas ekspozycji, tym ciemniejszy obraz, dlatego czas ekspozycji powinien być jak najdłuższy, aby zwiększyć jasność. Jest on jednak ograniczony obliczoną maksymalną ekspozycją, jak pokazano powyżej. Kolejnym ważnym ograniczeniem, o którym należy pamiętać, jest maksymalny czas ekspozycji pozwalający uniknąć rozmycia ruchu. Zostało to szerzej wyjaśnione w tym artykule. W niektórych zastosowaniach rozmycie ruchu jest akceptowalne, w takich przypadkach możliwy jest dłuższy czas ekspozycji niż obliczona wartość.
Użyj wzmocnienia, aby poprawić jasność obrazu
Zwiększenie ustawienia wzmocnienia analogowego zwiększy również jasność obrazu. Gdy amplituda sygnału wyjściowego sensora pozostaje stała, zwiększenie wzmocnienia powoduje, że krzywa odpowiedzi staje się bardziej stroma, co rozjaśnia obraz. Przy każdym zwiększeniu ustawienia wzmocnienia o 6dB wartość szarości obrazu podwaja się. Na przykład, gdy kamera ma wzmocnienie 0dB, wartość szarości obrazu wynosi 126, a po zwiększeniu wzmocnienia do 6dB wartość szarości obrazu wzrośnie do 252.
Zatem zwiększenie wzmocnienia może być wykorzystane do zwiększenia jasności obrazu.
Należy pamiętać, że zwiększenie wzmocnienia analogowego wzmocni szum obrazu.
Użyj funkcji Digital Shift, aby dodatkowo zwiększyć jasność
Niektóre z naszych kamer obsługują funkcję cyfrowego przesunięcia. Jest ona powszechnie stosowana do zwiększania jasności obrazów. Wzmocnienie następuje w wyniku indywidualnego zwiększenia jasności każdego piksela poprzez „przesunięcie” wartości binarnych w lewo. Ustawienie wartości cyfrowego przesunięcia na n powoduje logiczne przesunięcie w lewo o n dla wszystkich wartości pikseli.
Ostatecznie procedura ta mnoży każdą wartość piksela przez 2n. Spowoduje to uzyskanie jaśniejszego obrazu, ale również zwiększy szum. Jeśli wynikowa wartość piksela jest większa niż maksymalna wartość możliwa dla bieżącego formatu pikseli, zostaje ustawiona na wartość maksymalną.
Aby skonfigurować współczynnik cyfrowego przesunięcia, zmień wartość parametru „DigitalShift”.
Jednak nie każdy model obsługuje tę funkcję. Jeśli Twój model jej nie obsługuje, możesz zmienić wartość wzmocnienia, aby uzyskać podobny efekt. Należy pamiętać, że cyfrowe przesunięcie również zwiększy poziom szumu.
Binning w celu zwiększenia czułości przetwornika obrazu
Niektóre kamery oferują możliwość zastosowania binningu. Dzięki binningowi łączona jest wartość 4 pikseli, co sprawia, że kamera jest 4 razy bardziej czuła na światło. Jednak rozdzielczość kamery również jest dzielona przez 4.
Więcej informacji można znaleźć w tym artykule o binningu kamery.
Użyj przetwornika obrazu z większym rozmiarem piksela
Rozmiar piksela ma duży wpływ na czułość kamery na światło. Większe piksele wychwytują więcej światła niż mniejsze. Zastosowanie przetwornika obrazu z pikselem 6.9µ zamiast piksela 3.45µ zapewni czterokrotnie więcej światła (3.45*3.45=11.90µm², 6.9*6.9=47.61µm²). Przy porównywaniu przetworników różnych producentów lub nawet tego samego producenta, ale różnych generacji przetworników obrazu, większy piksel nie zawsze będzie oznaczał piksel bardziej czuły na światło. Im nowszy przetwornik obrazu, tym bardziej czuły na światło jest piksel przy tym samym rozmiarze piksela.
Kamery monochromatyczne/kolorowe
Kamery monochromatyczne są nawet trzykrotnie bardziej światłoczułe niż kamery kolorowe. Wynika to z faktu, że kamery kolorowe wykorzystują filtr Bayera do generowania obrazu kolorowego. Ten filtr Bayera blokuje większość światła przed dotarciem do pikseli sensora. W rezultacie do piksela sensora dociera wyłącznie światło o określonym kolorze filtra.
Ponadto kamery monochromatyczne generują również ostrzejszy obraz, ponieważ nie występuje w nich przetwarzanie obrazu, jak ma to miejsce w kamerach kolorowych.
Źródło: Wzór Bayera na profilu sensora - filtr Bayera - Wikipedia
Wybór najlepszego obiektywu o niskiej liczbie F
Obiektywy mają różne wartości F, które określają, ile światła przepuszczają. Większość z nich ma ręczną przysłonę, dzięki której można zmienić wartość F obiektywu. Aby uzyskać maksymalną ilość przepuszczanego światła, należy wybrać Obiektyw o niskiej wartości F, na przykład F1.4. Obiektyw F1.4 będzie
rejestrować dwa razy więcej światła niż F2.0, ale zmniejszy głębię ostrości.
Więcej światła dla lepszego obrazu z kamery
Jeśli obraz z kamery jest nadal zbyt ciemny i dalsza precyzyjna regulacja powyższych ustawień nie jest możliwa, rozwiązaniem może być dodanie dodatkowego oświetlenia.
Jeśli masz pytania dotyczące oświetlenia lub potrzebujesz pomocy
w wyborze odpowiedniego oświetlenia, skontaktuj się z nami.
Znajdziemy optymalne oświetlenie dla Twojego przypadku.