obyektivdə işıq zəifliyi nədir? İşıq zəifliyinin növləri və səbəbləri

Daxili görmə sistemlərində, obyektiv vignetting adlı, tez-tez nəzərdən qaçan və təsvir keyfiyyətini təsir edən optik hadisə yayılmışdır. Bu, görüntünün kənarlarında işıqlılığın tədricən azalmasına səbəb olur və xarakterik olaraq "qaranlıq künc" effekti yaradır. Bu, istehlakçi fotografiyasında estetik seçim ola bilər, lakin maşın görmə tətbiqlərində vacib problem nöqtəsidir.

Kamera modulları sahəsində konsultant kimi fəaliyyət göstərən bu məqalə, vignettingin səbəbləri və növləri barədə ətraflı məlumat verəcək, həmçinin daxili görmə sistemləri üçün onun əhəmiyyətini izah edəcəkdir. Biz bu hadisəni necə effektiv şəkildə idarə etmək və düzəltmək barədə danışacağıq ki, görmə sistemləri ən dəqiq və etibarlı məlumatları toplaya bilsin və sənaye avtomatlaşdırılması, tibbi görüntüləmə və hətta təhlükəsizlik müşahidəsi kimi tətbiq sahələri üçün möhkəm əsas yaradılsın.

Obyektiv vignettingi nədir? Vignettinqin tərifinə dərin nəzər

Obyektivin işıq zəifliyi (vinyetleme) optik hadisəsidir və şəklin mərkəzi hissəsinin kənarlarına nisbətən daha parlaq görünməsinə səbəb olur. Bu bərabərsiz işıqlanma şəklin künc və ya kənarlarında tədricən qaralma effekti yaradır. Bu hadisə pozuntunun kifayət qədər olmaması ilə bağlı deyil, əksinə, işıq obyektiv sistemindən keçərkən optik və ya mexaniki komponentlər tərəfindən blok edildiyi üçün baş verir.

Vinyetləmənin mahiyyətini başa düşmək, bütün daxili görmə mühəndisləri üçün əsas bilikdir. Bu, şəkil məlumatlarının etibarlılığına və sonrakı emalın dəqiqliyinə birbaşa təsir göstərir. Vinyetlərin tərifinə əsasən, vinyetləməni görüntüləmə zamanı şəklin mərkəzindən kənarlarına doğru işığın zəifləməsi kimi başa düşmək olar. Bu zəifləmə adətən hamar və tədricəndir, bu da optikada ümumiləşdirilmiş və proqnozlaşdırıla bilən fiziki qaydadır.

Vinyetkinin şiddəti tez-tez "işıq stopları" ilə ölçülür və hər bir stop parlaqlığın yarısına enməsini təmsil edir. Maşın görməsi üçün belə, yüngül vinyetk even də görüntü kənarlarında siqnal-gürültü nisbətinin (SNR) azalmasına səbəb ola bilər və nəticədə alqoritmin performansını təsir edə bilər.

Vinyetkinin növləri və səbəbləri nələrdir?

Vinyetk üçün tək bir səbəb yoxdur; onu ümumi dörd növə ayırmaq olar:

Mekanik fotonun: Bu, kameranın sistemində fiziki maneələr, məsələn, uyğun olmayan obyektiv qutuları, filtrlər və ya obyektiv boruları səbəbindən yaranır. Bu maneələr işıq ekstrem bucaqlarla daxil olduqda onu birbaşa blok edə bilər. Məsələn, teleobektiv üçün nəzərdə tutulmuş qoruyucu qapağın geniş bucaqlı obyektivdə istifadəsi əhəmiyyətli mexaniki vinyetkinin yaranmasına səbəb ola bilər.

Optik fotonun: Bu, obyektivin daxili komponentlərinin fiziki məhdudiyyətləri səbəbindən baş verir. Işıq obyektivdən böyük bucaqlarla keçərkən diafraqma, obyektivin ölçüsü və daxili komponentlərinin yeri sensorun kənarlarına çatan işığı bloklayır. Belə tipli vinjet effekti diafraqma daraldıqca azalır və ən çox diafraqmanın maksimum ölçüsündə müşahidə olunur.

Tabii fotonun: Bu, qeyri-mümkün fiziki hadisədir və cos⁴θ qanununa uyğundur. Belə maneəsiz obyektiv sistemində belə işıq intensivliyi düşən bucağın (θ) artırılması ilə azalır. Bu effekt xüsusilə geniş bucaqlı obyektivlərdə və böyük sensor ölçülərində daha aydın müşahidə olunur və fiziki dizaynla tamamilə aradan qaldırıla bilməz.

Piksel vinjeti: Bu, kənar piksellərin mərkəzi piksellərlə müqayisədə aldığı işıq bucağındakı fərqlə nəticələnir. Bu fərq, təsbit edilən işıq miqdarındakı kiçik azalma səbəbindən künc piksellərdə qaranlıqlaşma effektinə səbəb olur. Optik vinetinqin əksinə, piksel vinetinqi sensor dizaynının daxili xüsusiyyətidir və diafraqma tənzimləməsi dəyişdirilərək təsir edilməz. Bu o deməkdir ki, vinetinq adətən yalnız obyektivlərlə əlaqələndirilən bir hadisə olsa da, sensor xüsusiyyətləri səbəbindən də baş verə bilər.

Fotоqrafiyada vinetinq nədir?

Fotoqraflar tez-tez vignetləməni fotoqrafiyada sənət ifadəsi kimi qəbul edirlər. Onlar subyektləri vurğulamaq və atmosfer yaratmaq üçün istifadə edə bilərlər. Bununla belə, daxil edilmiş vizual sistemlər sahəsində vəziyyət olduqca fərqlidir. Dəqiq ölçmələr aparmaq məcburiyyətində olan maşın görmə sistemləri üçün vignetləmə məlumatların ardıcıl olmasına ciddi təsir göstərən qüsur hesab olunur. Bu, kənar sahələrdəki obyektlərin kifayət qədər işıqlanmaması səbəbindən səhv müəyyən edilməsinə səbəb ola bilər və ya rəng və işıqlılıq analiz nəticələrinin tərəfli nəticələr verinə gətirib çıxara bilər.

Fotoqrafiya vizual gözəlliyi və emosional ifadəni axtarır, maşın görmə isə məlumat ardıcılığını, təkrarlanmasını və dəqiqliyini təmin etməyə çalışır. Bir süni intellekt alqoritmi üçün şəklin kənarları ilə mərkəzi hissəsi arasında işıqlılıqda olan kiçik fərqlər obyektin rəngi və ya toxumasında dəyişiklik kimi səhv şərhlənə bilər və bu da səhv qiymətləndirmələrə səbəb olur. Buna görə daxil edilmiş vizual sistemlərdə vignetləmə seçim deyil, həll edilməli olan vacib məsələdir.

Təsvir və optik tətbiqlərdə əhəmiyyəti. Vinyet effektinin problemlərinin dərk edilməsi

Daxili görmə və optik tətbiqlərdə vinyetləşmənin mənfi təsiri nəzərdən qaçılmamalıdır. Vinyetləşmə təsvirin bərabərliyini pozur və təsvirin müxtəlif bölgələrində işıqlılıq, kontrast və rəngdə dəyişikliklərə səbəb olur. Bu, rəng kalibrlənməsi, təsvirlərin birləşdirilməsi və obyekt izləmə kimi vəzifələr üçün əhəmiyyətli çətinliklər yaradır.

Vinyetləşmənin birbaşa nəticəsi təsvir kənarlarında siqnal-gürültü nisbətinin (SNR) azalmasıdır və bu da bu sahələrdə təsvir keyfiyyətinin pisləşməsinə və detalların itirilməsinə səbəb olur. Vinyetləşmə, kənarların dəqiq tutulmasını, nazik nasazlıqların müəyyən edilməsini və ya rəng ölçməsini tələb edən tətbiqlər üçün əhəmiyyətli bir problem yaradır. Məsələn, sənaye keyfiyyət yoxlamasında təsvir kənarında olan kiçik bir nasazlıq, kifayət qədər işıqlandırma olmaması səbəbindən alqoritmin nəzərindən qaça bilər və bu da məhsul yoxlamalarının buraxılmasına səbəb olar.

3D rekonstruksiya tətbiqlərində vignetting dərinlik qavrayışı alqoritmlərində tərəfdaşlığa səbəb ola bilər və kənarlarında bərpa edilmiş 3D modellərdə distorsiya yaradır. Buna görə də, ciddi tələblər irəli sürən hər hansı bir daxili görmə sisteminin görüntünün keyfiyyətini təmin etmək üçün vignetting ilə mübarizə vacib addımdır.

Linza Vignettingi necə nəzarət və azaltmaq olar? Vignette Kamera Seçimi və Kalibrləmə

Linza vignettingi nəzarəti və azaltmaq aparat dizaynı və proqram təminatı kalibrləməsi hər iki sahədə eyni zamanda səylər tələb edən sistemli bir prosesdir.

Aparat Həlli

• Linza Seçimi: Yüksək keyfiyyətli, yaxşı hazırlanmış linza seçin. Sadə linzalar, ümumiyyətlə, zoom linzalarından daha yaxşı vignetting nəzarəti təqdim edir. Linzanın görüntünün dairəsi istifadə olunan görüntünün sensorunun ölçüsündən böyük və ya ən azı bərabər olmalıdır.
• Diyafraqma Nəzarəti: Dəlik ölçüsünü müvafiq şəkildə azaldın (həmçinin "dəlikdən keçmə" kimi bilinir). Optik vignetting üçün dəlikdən keçmə, işıq şübələrinin obyektiv elementləri tərəfindən blok edilmə ehtimalını azaldaraq vignetting dərəcəsini azaldır. Bununla belə, dəliyin çox dərəcədə daralması difraksiya effektlərinə səbəb olacaq və nəticədə şəkilin aydınlığını azalda bilər.
• Sistem Uyğunlaşdırılması: Aksesuarlarla tam uyğun olduğundan əmin olun kamera Modulu və mexaniki vignettingdən qorunmaq üçün filtrlər

Proqram Həlli

• Düz-Sahə Korreksiyası (FFC): Bu, ən ümumi və effektiv proqram korreksiyası üsuludur. Onun əsas konsepsiyası vignetləmə üçün "korreksiya xəritəsi" yaratmaqdır. Əvvəlcə bərabər işıqlanma şəraitində ağ və ya boz rəngli referans şəklini çəkin (flat-field şəkil). Sonra, işıqsız şəraitdə tünd sahə şəklini çəkin (tünd çərçivə şəkli). Bu iki referans şəkildən istifadə edərək alqoritm hər piksel üçün işıqlanma zəifləmə əmsalını hesablaya bilər və sonrakı şəkil emalında bütün şəkillərə tərs kompensasiya edə bilər.
• Axtarış Cədvəli (LUT): Bəzi yüksək real vaxt tələblərinə malik sistemlərdə korreksiya əmsalları əvvəlcədən hesablanıb LUT-da saxlanıla bilər, bu da daha sürətli emal üçün bəzi yaddaşdan imtina edir.

Təchizatlı görmə sistemində vignet kamera seçərkən mühəndislər obyektivin vignetləmə xüsusiyyətlərini tam şəkildə nəzərə almalı və proqram korreksiyası həllini əvvəlcədən planlaşdırmalıdır.

Təchizatlı Görüş Sistemlərində Vignetləmə

Daxili görmə sistemlərində vignetting heç də önəmsiz məsələ deyil. Bu, sistemlərin etibarlılığına və dəqiqliyinə birbaşa təsir göstərir. Sənaye avtomatlaşdırmasında defekt aşkarlaması və ya təhlükəsizlik müşahidəsində üz tanıma üçün istifadə olunub-istifadə olunmasından asılı olmayaraq, vignetting tərəfindən çirklənmiş şəkil maşın görmə alqoritminin işini dayandıra bilər.

Buna görə də, obyektivin vignetting effektini başa düşmək və səmərli korreksiya üsullarını həyata keçirmək yüksək məhsuldarlıqlı və yüksək etibarlı daxili görmə sistemləri qurmaq üçün vacibdir. Daxili görmə sistemi inkişaf etdirərkən vignettingin korreksiyası əsas funksiya kimi nəzərdən keçirilməlidir. Yüksək keyfiyyətli obyektivin seçilməsi, dəqiq düz sahə korreksiya alqoritmi ilə birləşdirildikdə bu problemi həll etmək üçün mükəmməl kombinasiya yaradır.

Müvəffəqiyyətli bir təsbit olunmuş vizual həll yalnız alqoritmlərin gücü ilə deyil, həm də əsas səviyyədə olan аппарат təminatı və şəkil verilənlərinin etibarlılığı ilə təmin olunur. Linza vignetting idarəetmə və düzəlişi verilənlərin etibarlılığını təmin etmək üçün vacibdir və bu, bütün vizual sistem mühəndislərinin məhsulun dizaynı və tətbiqi zamanı üzləşdiyi bir çətinlikdir.

Muchvision vignetting düzəliş həlləri təklif edir

Siz də təsbit olunmuş vizual layihələrinizdə şəkil kənarlarında bərabərsiz işıqlanma ilə bağlı çətinliklərlə üzləşirsiniz? Bu gün mütəxəssislər komandamıza müraciət edin və biz sizə sisteminizin ən mükəmməl verilənləri toplamasını təmin etmək üçün peşəkar linza seçimi və vignetting düzəliş həlləri təqdim edəcəyik!