hver er skyggja á linsu? tegundir og orsakir skyggningu

Í sjávarútsettra sjónrænni kerfum er algengur og oft ómetur ljósfræðilegur ferill þekktur sem hlýðni á ljósleiknum sem hefur áhrif á myndgæði. Hann vekur fram að ljósmynd kantanna á myndinni minnkið rýmarlega og myndi sérstakan "myrkur horna" áhrif. Þótt þetta gæti verið listrænur kostur í neytendamyndatöku, þá er það mikilvægt vandamál í vélsýnarkerfum.

Sem ráðgjafi sem sérhæfir sig í myndavélareiningum mun þessi grein gengast í skýrslu um orsakir og tegundir hlýðni á ljósleiknum, ásamt þýðingunni þess í sjávarútsýndum sjónrænum kerfum. Við skulum skoða hvernig á að stjórna og leiðrétta þennan feril á skilvirkan hátt til að tryggja að sjónræn kerfi náist í nákvæmasta og traustustu gögnin, og að koma á grunni fyrir forrit svokölluð frá iðnaðarafköstum yfir í lækningaforrit og jafnvel öryggisvörðun.

Hvad er hlýðni á ljósleiknum? Ítarleg skýrsla um skilgreiningu á hlýðnum

Ljósmyrknun á myndageislahylki er ljósfræðileg fyrirbæra þar sem miðja myndarinnar er ljósari en jaðar hennar. Þessi ójafn ljósmætti veldur því að hornin eða jaðarnir á myndinni verða dökkari á skiljanlegan hátt. Þetta kemur ekki vegna of lágrar birtustyrkur, heldur vegna þess að ljósið er lokað af ljósfræðilegum eða vélbúnaðarlegum hlutum á meðan það fer í gegnum geislahýlkið.

Að skilja eðli ljósmyrknunar er grundvallarupplýsing fyrir alla verkfræði sem vinna með sjálfgefin myndkönnun. Það hefur beina áhrif á traust á ljósgæðum og nákvæmni þeirra úrvinnslu sem fer eftir. Samkvæmt skilgreiningu á ljósmyrknun er hægt að skilja ljósmyrknun sem minni á ljósi frá miðju til jaðara á myndinni. Þessi minni er yfirleitt slétt og hæg, algeng og spáanlegur eðli hlutur í ljósfræði.

Alvarleiki á ljósmyrknun er oft mældur í „ljósningsstöfum“, þar sem hver stöf táknar helming af bjartsýni. Fyrir vérlýsi sést jafnvel létt ljósmyrknun sem lækkun á styrkleika-myndgreindahlutfallinu (SNR) í myndagögnunum á brúnunum og hefur þar afleiðingarnar á afköstum reikniritanna.

Hverjar eru tegundir ljósmyrknunar og hvað veldur henni?

Það er engin ein orsök ljósmyrknunar; hún má skipta í fjórar tegundir:

Verkfræðilegur vignetting: Þetta kemur fram vegna raunverulegra hindrana í myndavélarkerfinu, eins og ósamsvarandi ljósmyndavélalokka, sýfirlitshringja eða linsuborla. Þessir hindranir geta beint lokað fyrir ljósið þegar það kemur inn í hálfuss áhyggjuefni. Til dæmis, með því að nota ljóshylki sem var hannað fyrir sjónvarpslensu á víðsjónarlensu getur orðið veruleg vélmennileg ljósmyrknun.

Ljóslegur vignetting: Þetta er valdað af því að fokuseringarhæðirnar innan linsanna hafa ákveðnar gröð. Þegar ljósið fer í gegnum linsu undir stórum hornum, þá brýtur blæðan, stærðin og staðsetningin á innri hlutum linsunnar á ljósið sem berst að brúnunum á náuminni. Slík blæðubrýting minnkar eftir því sem blæðan verður smærri og er mest áberandi þegar blæðan er opin allt í sólinu.

Náttúrulegur vignetting: Þetta er óforðaðanlegur eðlisfræðilegur fyrirbæri sem fylgir cos⁴θ reglunni. Jafnvel í fullkominni, óaðgengilegum linsukerfi, minnkar ljósstyrkurinn þegar bekkhornið (θ) eykst. Þetta er sérstaklega áberandi í víðvinkelslensum og stórum náumastærðum og er afleiðsla af eðlisfræðilegum eiginleikum sem ekki er hægt að eyða út með linsuverkefni.

Pixlubrýting: Þetta á sér stað vegna hornsins á ljósi sem brúnarpíxlar fá samanborið við miðju píxla. Þessi mismunur leiðir til þess að hornapíxlar verði dökkari vegna minni rýmingar á því magni ljóss sem er skráð. Á ólíkum háttum við ljóshornsstýringu, er píxlastýring eðlileg eiginleiki á myndjafna hönnun og hún er ekki áhrifð af því að stilla upp á ljóshornið. Þetta þýðir að þó að litið sé á stýringu sem venjulega tengist aðeins linsum, getur hún líka átt sér stað vegna eiginleika myndjafnsins.

Hvað er stýring í ljósmyndun?

Ljósmyndarar skoða oft ljósleik í ljósmyndun sem listræna útrými. Þeir geta notað það til að sýna fram á efni og búa til andrými. Í vistarvélagerð er stöðan hins vegar önnur. Fyrir vélavæð sýnarkerfi sem verða að framkvæma nákvæmar mælingar er ljósleik galli sem hefur alvarlegan áhrif á samheitni skilja. Það getur valdið því að hlutir á brúnunum eru ranglega skilgreindir vegna ónógs ljóss, eða valdið því að lit- og bjartleikagreining sé röng.

Ljósmyndnun stefnir á sjónræna fagran og tilfinningaútrými, en vélavæð sýn stefnir á samheitni skilja, endurtekningu og nákvæmni. Fyrir AI reiknirit geta smámunir í bjartleika á milli brúnanna og miðju myndarinnar verið túlkaðir ranglega sem breytingar á lit eða strigum hlutarins, sem leidir til röngu ályktana. Þess vegna er ljósleik ekki valkostur heldur verkefni sem verður að leysa í vistarvélagerð.

Merking myndavafgreiningar og ljósfræðilegra forrita. Að skilja vandamál tengd vígnettingu

Í forritaðri sjónrænni og ljósfræðilegum forritum er neikvæð áhrif vígnettings ekki hægt að hunsa. Vígnetting rýrir jafnvægi mynda og veldur breytingum á bjartsýni, átrýrð og lit í mismunandi hlutum myndarinnar. Þetta veldur miklum áskorunum í verkefnum eins og litaskilgreiningu, samsetningu mynda og fylgingu hlutum.

Bein afleiðing vígnettings er lækkun á hlutfallið milli merkis og bylgju (SNR) við brúnir myndarinnar, sem leidir til slæmprar myndgæða og tap á smáatriðum í þeim svæðum. Vígnetting er mikil áskoran í forritum sem krefjast nákvæmra upptaka brúna, kennslu á litlum galla eða litamælinga. Til dæmis, í vélbúnaðar á heimildaskoðun, gæti smá galli við brún myndarinnar verið ógreindur af reikniriti vegna ónóga lýsitarfna, sem leidir til óuppgatanna vöruinspektis.

Í 3D endurheimildarforritum getur ljósmyndaskurður einnig valdið ójöfnum áætlunum í dýptarskoðunarkerfum, sem veldur aðgerðum í endurheimildum 3D líkönum við brúnirnar. Þar af leiðandi er mikilvægt að leysa ljósmyndaskurð í öllum sjálfvirkum sjónkerfum sem krefjast hárrar ljósmyndagæða.

Hvernig á að stýra og draga úr ljósmyndaskurði? Ljósmyndaskurður, val á myndavél og stilling

Stýring og minnkun ljósmyndaskurðar er kerfisbundin ferli sem krefst samfelldra átaka bæði við hönnun á tækjum og stillingu á hugbúnaði.

Lausn í tækjum

• Val á linsu: Veljið hágæða og vel hönnuða linsu. Fastar linsur bjóða yfirleitt betri stýringu á ljósmyndaskurði en breytanlegar linsur. Myndhringur linsunnar ætti að vera stærri en, eða að minnsta kosti jafn mikill og, stærð myndsensorsins sem er notaður.
• Stýring á blænum: Lækkun á blöndu (einnig kölluð "stöðvun"). Fyrir ljosmyndavignettingu getur lækkun á blöndu verið hæfileg og minkað líkur á því að ljósið verði blokkert af linsuhlutum, þar með minkar gráða vignettingunar. Hins vegar ætti að vera ávarpandi að of mikið lækkun á blöndu getur valdið brotthendingu, sem í ná fellur í ljós skerðingu á myndinni.
• Kerfis samsvörun: Gangið úr skugga um að linsan sé fullt samhverf við aukahluti eins og camera Module og sýni til að forðast vélmennilega vignettingu.

Hugbúnaðarlausn

• Jafnvíðreikningur (FFC): Þetta er algengasta og öruggasta aðferðin við að leiðrétta hugbúnað. Kjarni aðferðinnar er að búa til „leiðréttingarskoðningu“ fyrir ljósmyndun. Fyrst er takað efni með jöfnum lit, t.d. hvítan eða gráan mynd (flat-field mynd). Síðan er takað mynd í óljósi (myrkur-mynd). Með þessum tveimur myndum getur reikniritið reiknað ljósleikamælikvarðann fyrir sérhverja rúðu og framkvæma andstæða jöfnun á öllum myndum í eftirfylgjandi myndvinnslu.
• Leitartöflu (LUT): Í sumum kerfum sem krefjast háar rauntímaþörfu er hægt að reikna fyrirfram leiðréttingarstuðla og vista þá í LUT, og þar með fá sviðs af minni til að ná fram hraðari vinnslu.

Þegar verkfræðingar velja vinstilens fyrir innbyggð sýnarkerfi ættu þeir fullt að telja ljósmyndunar eiginleika linsunnar og áætla hugbúnaðarleiðréttingarlausn áður en hún er innleidd.

Ljósmyndun í innbyggð sýnarkerfi

Í sjávar botn sjónrænum kerfum er skyggja ekki á nokkurn hátt óveruleg mál. Það hefur bein áhrif á áreiðanleika og nákvæmni kerfisins. Hvort sem það er notað til að greina galla í iðnaðarafköstum eða til að kenna andlitið í öryggisvörðum getur ljósmynd sem er rusfuð af skyggju valdið því að sjónræn algrím missist árangurinn.

Þess vegna eru skilningur á linsuskyggju og innleiðing á öruggum leiðum til að leiðrétta hana nauðsynleg til að byggja sjávar botn sjónrænt kerfi sem hefur góða afköst og er áreiðanlegt. Þegar þróuð er sjávar botn sjónrænt kerfi ætti skyggjuleiðréttingu að telja aðalhlutverki. Að velja hágæða linsu, ásamt nákvæmu flatfield leiðréttingarreikniriti, er fullkomin samsetning til að leysa þetta vandamál.

Árangursrík lausn ítakmyndunar byggir ekki aðeins á völdum reikniritanna heldur einnig á áreiðanleika undirliggjandi vélbúnaðar og myndgagna. Stjórnun og leiðrétting á ljósleysisvirkni linsanna er lykilatriði til að tryggja gagnasöfnum og er það áskorun sem allir verkfræðingar í myndunarkerfum verða að takast á við við hönnun og framkvæmd vöruaðila.

Muchvision býður upp á lausnir við ljósleysisvirkni

Erðu einnig stödd(ur) frammi áskoruninni við ójafna lýsi í kantinum á myndum í þínum verkefnum ítakmyndunar? Hafðu samband við sérfræðinga okkar í dag og við munum veita þér sérfræðinga ráð í val á linsum og lausnir við ljósleysisvirkni til að tryggja að kerfið þitt nái í fullkomnar gagnasöfn!