линзийн гудамжилт гэж юу вэ? Гудамжилтын төрлүүд болон шалтгаанууд

Оруулж өгсөн дүрс боловсруулах системд линзийн гудамжны үзэгдэл нь дүрсний чанарыг муудах нэгэн түгээмэл, ажиглагдахгүй үлддэг оптик үзэгдэл юм. Энэ нь дүрсний ирмэгүүдийн гэрэлтэтийг эрс бууруулж, онцлог "хар цэг" үүсгэдэг. Хэрэв хэрэглэгчийн зураг авах үед энэ нь эстетик сонголт байж болох ч машин дүрс боловсруулах салбарт чухал асуудал болон үлдэж байна.

Камер модульд мэргэшсэн зөвлөх болох нь энэ нийтлэлд гудамжны үзэгдлийн шалтгаан, төрлүүд, мөн оруулж өгсөн дүрс боловсруулахад яагаад чухал байгааг тодорхойлох болно. Бид визийн системүүд хамгийн нарийн, итгэл үнэнтэй мэдээллийг бүртгэхийн тулд энэ үзэгдлийг хэрхэн үр дүнтэй удирдах, засах талаар судалж үзнэ. Энэ нь үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт, эмнэл зүйн дүрслэл, аюулгүй байдлын хяналт гэх мэт хэрэглээнд бат бөх суурь нь болох юм.

Линзийн гудамж гэж юу вэ? Визийн тодорхойлолтод гүнзгийрэн орж үзье

Линзийн виньеттинг нь гэрлийн дүрсийн төв хэсэг нь ирмэг орчмынхаа гэрэлтэй байдалтай харьцуулахад тод байх үзэгдэл юм. Энэ тэнцэлгүй гэрэл нь дүрсийн өнцөг эсвэл ирмэгт градустай байдлаар бүдгэрэх үр дагавартай болно. Энэ нь дутуу гэрэлтэдэг байдалтай байгаагаас биш, гэрлийг линзийн системийг дайран өнгөрөх явцад оптик эсвэл механик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн саад болохын улмаас үүсдэг.

Виньеттингийн шинж чанарыг ойлгох нь бүх суулгасан хараат инженерүүдийн хувьд үндсэн мэдлэг юм. Энэ нь дүрсийн өгөгдлийн итгэлтэй байдлыг шууд нөлөөлдөг бөгөөд дараагийн боловсруулалтын нарийвчлалд нөлөөлнө. Виньеттийн тодорхойлолтоор виньеттингийг дүрсийн төвөөс ирмэг рүү явж буй гэрлийн сулрал гэж ойлгож болно. Энэ сулрал нь ерөнхийдөө гладкийн бөгөөд урьдчилан таамаглах боломжтой физикийн хууль юм.

Виньетка үүсэх хүндийн зэрэг нь ихэвчлэн "гэрлийн зогсоолоор" хэмжигддэг бөгөөд зогсоол бүр нь гэрэгийн хэмжээг хагаслахыг илэрхийлдэг. Машин зураг авах үед ч ижил виньетка нь зурагны ирмэг дээрх дүрсний өгөгдлийн дохионы болон шуугианы харьцааг (SNR) бууруулж, алгоритмын ажиллагаанд нөлөөлдөг.

Виньеткийн төрлүүд болон шалтгаанууд нь юу вэ?

Виньетка үүсэх нэгэн адил шалтгаан байхгүй бөгөөд дөрвөн төрөлд үндсэн төрөлд хуваагддаг.

Механик вигнеттинг: Энэ нь камерийн систем дэхь бодит саад бэрхшээл, жишээ нь тохироогүй объективийн худ, шүүлтүүрийн цаг, эсвэл объективийн бөмбөлгийн улмаас үүсдэг. Эдгээр саад нь гэрлийг маш хурц өнцгөөр орж ирэхэд шууд саад болдог. Жишээлбэл, урт хүрээт объективт зориулсан худыг өргөн өнцөгт объектив дээр ашигладаг бол механик виньетк их байх болно.

Оптический вигнеттинг: Энэ нь линзийн доторх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн физик хязгаарлалтаас үүдэлтэй. Гэрэл линзийг том өнцгөөр дайрч өнгөрөхөд линзийн доторх бүрэлдэхүүн хэсгийн диафрагм, хэмжээ, байршил нь сенсорын ирмэг рүү орж ирэх зарим гэрлийг саад болгодог. Энэ төрлийн виньетка диафрагмыг нарийсгахад багасдаг бөгөөд диафрагм хамгийн их нээлттэй үед хамгийн их илэрдэг.

Байгаль орчинд гарч ирэх вигнеттинг: Энэ нь зайлшгүй физик үзэгдэл бөгөөд cos⁴θ хуулийг дагадаг. Аль ч хүрэлцээгүй линзийн систем дээр ч гэрлийн интенсив чанар нь тусгалын өнцөг (θ) ихсэх тусам буурдаг. Энэ нь өргөн өнцөгт линз, том сенсорын хэмжээнд тухайн шинж чанар нь бүтээцийн онцлогтой байдаг тул бүрэн арилгаж болдоггүй.

Пикселийн виньетка: Энэ нь ирмэг дэлгэцийн пикселүүдэд орж буй гэрлийн өнцөг нь төв дэлгэцийн пикселүүдтэй харьцуулахад ялгаатай байдагт холбоотой юм. Энэ зөрүү нь булангийн пикселүүдэд гэрлийн хэмжээ бага байдаг тул харанхуй үүсгэдэг. Оптик булангийн харцаас ялгаатай нь пикселүүдийн булан нь сенсорын загварын үндсэн онцлог юм бөгөөд диафрагмын тохируулгыг өөрчлөхөөр нөлөөлдөггүй. Энэ нь булан нь ихэвчлэн зөвхөн линзтэй холбоотой гэж үздэг ч гэсэн сенсорын онцлогт бас үүсч болохыг утгатай.

Фотографид булан гэж юу вэ?

Зургийн зүйн хувьд зургийн зохиогчид зүрхний гэрэлд зүйн илэрхийлэл гэж үздэг. Тэд энэхүү хэрэгслийг сэдэв, атмосферийг онцолж болно. Гэсэн хэдий ч, оруулж өгсөн харааны салбарт байдал өөр байна. Нарийн хэмжилт хийх ёстой машин харааны системд зүрхний гэрэл нь өгөгдлийн тогтвортой байдлыг хүндэд нөлөөлдөг дутагдалтай тал юм. Энэ нь ирмэг орчмын объектуудыг гэрэл хүрэлцэхгүйгээр буруу тодорхойлох эсвэл өнгө, гэрэлтэй шинжилгээний үр дүнг мухар тодорхойлох боломжтой.

Зургийн зүй нь дүрслэх ур чадвар, мөн сэтгэлийн илэрхийлэлд тэмцдэг бол машин хараа нь өгөгдлийн тогтвортой байдал, давтамж, нарийвчлалд чиглэдэг. Ямар ч алгоритмын хувьд зургийн ирмэг, төвийн гэрэлтэй байх жижиг зөрүүг объектын өнгө, бүтцийн ялгаа гэж буруу тайлбарлаж, буруу шийдвэрт хүргэж болно. Тиймээс оруулсан харааны хувьд зүрхний гэрэл нь сонголт биш, шийдэх ёстой асуудал юм.

Зураг олгох болон оптик хэрэглээнд чухал ач холбогдолтой. Виньетингийн нөлөөний өвчин үүсгэх цэгийг ойлгох

Нэгдсэн хараа болон оптик хэрэглээнд виньетингийн сөргөөр нөлөөлөхийг үл тоомшгүй. Виньетинг нь зургийн нэгдсэн байдалд саад болох бөгөөд зургийн өнгө, гэрэлтэлт, харьцангуй чанарын ялгаатай байдалд хүргэдэг. Энэ нь өнгө тохируулах, зураг зүүж холбох, объектын хөдөлгөөнийг хянах зэрэг ажлуудад томоохон сорилт болдог.

Виньетингийн шууд нөлөө нь зургийн ирмэг дээрх дохионы чимэг харьцааны бууралт бөгөөд эдгээр хэсэгт зургийн чанар муудах, дэлгэрэнгүй мэдээлэл алдагдахад хүргэдэг. Ирмэгийг нарийн барьж авах, бага зэргийн гэмтлийг илрүүлэх эсвэл өнгө хэмжих шаардлагатай хэрэглээнд виньетинг нь чухал өвчин үүсгэгч цэг болдог. Жишээлбэл, инженерийн чанарын шалгалтын үед зургийн ирмэг дээрх жижиг гэмтэл гэрлийн дутагдлаас алгоритмд илрэхгүй үлдэж болзошгүй бүтээгдэхүүний шалгалтыг алдагдуулж болно.

3D-ийн сэргээх технологийн хэрэглээнд гэрлийн зурагны ирмэг дунд нь багасах нь гүн ухагдахуйн алгоритмд нарийвчлалгүй байдлыг үүсгэж, эргэн төлөөлж буй 3D загваруудын ирмэг хэсэгт туйх тогтох эрсдэлийг бий болгодог. Иймд гэрлийн зурагны ирмэг дунд нь багасах асуудлыг шийдэх нь зургийн чанарын шаардлага өндөр бүхий аливаа түгээгдсэн хараат системийн тулгамдсан алхам болно.

Линзний гэрлийн ирмэгийг хэрхэн удирдах вэ? Гэрлийн ирмэгтэй камерийн сонголт, тохируулга

Линзний гэрлийн ирмэгийг удирдах, багасгах нь харилцан адилгүй зэрэг хийгдэх хэрэгтэй техник хангамжийн загварчлал, программ хангамжийн тохируулгын нэгдсэн процесс юм.

Техник хангамжийн шийдэл

• Линз сонгох нь: Чанар сайтай, сайн загварлагдсан линзийг сонгоно уу. Зүүн линз нь ерөнхийдөө зоом линзээс илүү гэрлийн ирмэгийг хянах чадвартай байдаг. Линзний гэрлийн тойргийн хэмжээ нь ашиглагдаж буй зургийн мэдрүүлийн хэмжээнээс том, буюу дор хаяж тэнцүү байх ёстой.
• Гэрлийн нэвтрэх хэмжээг удирдах: Хувь нь багасгах (мөн "диафрагм бууруулах" гэж нэрлэдэг). Гэрлийн диафрагмын багасалт, диафрагм бууруулах нь линзийн элементүүдийн улмаас гэрэл бөглөгдөх магадлалыг бууруулж, гэрлийн багасалтын зэргийг бууруулдаг. Гэсэн хэдий ч диафрагмыг хэт их бууруулах нь дифракцын нөлөө үүсгэж, дүрсний тод чанарыг бууруулж болзошгүйг анхаарна уу.
• Системийн тохируулга: Линз нь камерийн модуль ба фильтрүүдтэй механик багасалтаас сэргийлэхийн тулд нийцэж байгаа эсэхийг шалгана уу.

Програм хангамжийн шийдэл

• Талбайн засвар (FFC): Энэ нь хамгийн түгээмэл бөгөөд үр дүнтэй программийн засварын арга юм. Үүний үндсэн ухагдахуун нь вигнетингийн хувьд "засварын зурагдсан газрын зураг"-ийг үүсгэх явдал юм. Эхлээд нэгэн төрлийн гэрэл дотор цагаан эсвэл ногоон талбайн зургийг авна (flat-field зураг). Дараа нь гэрэлгүй орчинд харанхуй талбайн зургийг авна (хар хүрээний зураг). Эдгээр хоёр таних зургийг ашиглан алгоритм нь пиксел тус бүрийн гэрэлтэх коэффициентийг тооцоолж, дараа нь зураг боловсруулах үед бүх зургийг эсрэгээр нь засна.
• Хайлтын хүснэгт (LUT): Зарим системүүдэд бодит цагийн шаардлагыг хангахын тулд засварын коэффициентүүдийг урьдчилан тооцоолж, тодорхой хэмжээний санах ойг түр хадгалж, хурдан боловсруулалтыг хийх боломжийг олгодог.

Ороох харааны системд вигнет камерийг сонгохдоо инженерүүд линзний вигнет чанарыг сайн үнэлж, программийн засварын шийдлийг урьдчилан төлөвлөх ёстой.

Ороох харааны систем дэх вигнет

Оруулсан харааны системд гэрлийн багасалт нь орхигдуулж болохгүй асуудал юм. Энэ нь шууд системийн итгэх боломжтой байдал, нарийвчлалд нөлөөлнө. Үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтад гологдол илрүүлэхэд эсвэл аюулгүй байдлын хяналт-шалгалтад нүүрний холболт танихад ашигладаг ч гэрлийн багасалттай зураг нь машин харааны алгоритмыг амжилтгүй болгох боломжтой.

Иймд, объективаар гэрлийн багасалтыг ойлгох, үр дүнтэй засварын аргыг хэрэглэх нь өндөр үйл performance, өндөр найдвартай оруулсан харааны систем байгуулахад чухал юм. Оруулсан харааны систем хөгжүүлэхдээ гэрлийн багасалтыг засварлахыг гол үйлдэл гэж үзэх ёстой. Өндөр чанартай объективаар сонгох нь нарийвчилсан талбайн засварын алгоритмтай хамтдаа энэ асуудлыг шийдэх идеал хослол юм.

Нэвтрэгдсэн харааны шийдэл амжилтанд алгоритмын чадалтай байхийн зэрэгцээ түүний үндэс болох техник, зургийн өгөгдлийн найдвартай байдалд тулгуурлагддаг. Зургийн ирмэгийг нөж бууруулах, засварлах нь өгөгдлийн найдвартай байдал хангахад чухал бөгөөд бүх харааны системийн инженерүүд бүтээгдэхүүний загвар, хэрэгжилтийн үед тулгардаг сорилт юм.

Мушвийжн нөж бууруулах шийдэл санал болгодог

Та мөн нэвтрэгдсэн харааны төслүүдэд зургийн ирмэг дагуу гэрэлтэй байдлын тэнцвэргүй байдалтай тулгарч байна уу? Одоогоор манай мэргэжилтэн багтай холбоо бариарай бид таньд мэргэжлийн линз сонгох, нөж бууруулах шийдлүүдийг санал болгоорой. Таны систем хамгийн гоё өгөгдлийг бичиж авч байхыг хангана!