Ano ang kalibrasyon ng White Balance? Ano ang mga napapansin na factor?

Auto White Balance (AWB) ay isang pangunahing teknolohiya sa mga modernong sistema ng imahe. Kung sa loob man o sa labas, sa iba't ibang ilaw, palaging hamon ang mapanatili ang pagkatumpak ng kulay. Mahalaga ang pag-unawa at wastong kalibrasyon ng AWB para sa kalidad ng output ng anumang nai imbak na modulo ng kamera . Tatalakayin ng artikulong ito ang mga prinsipyo ng pagtatrabaho ng AWB, mga pangunahing salik na nakakaapekto, eksaktong paraan ng kalibrasyon, at ang tunay na halaga nito. Ang aming layunin ay tulungan ang mga inhinyero na makamit ang superior at tunay na reproduksyon ng kulay sa imahe.

Ano ang White Balance sa isang Kamera?

Auto White Balance (AWB) ay isang mahalagang tampok sa mga digital na kamera. Pangunahing gawain nito ay awtomatikong iayos ang balanse ng kulay ng isang imahe. Ginagawa nito ang mga puti at iba pang neutral na kulay na mukhang totoo sa ilalim ng iba't ibang kondisyon ng ilaw. Kompensahin ng AWB ang mga pagbabago sa temperatura ng kulay ng pinagmulan ng liwanag. Pinapayagan nito ang kamera na makunan ang mga kulay na mas mukhang kung ano ang nakikita ng mata ng tao. Nakatutulong din ito upang mapanatili ang natural at pare-parehong kulay, kahit na may pinaghalong mga ilaw o matinding kondisyon ng pag-iilaw.

Paano gumagana ang punsiyon ng AWB?

Ang prinsipyo ng auto white balance nakatuon sa pagkilala at pag-aayos ng mga puting o neutral na kulay na bahagi sa isang imahe. Kapag ang modulo ng camera nakakita na ng mga bahaging ito, binibigyan nito ng susing-ayos ang lakas ng Red, Green, at Blue (RGB) channels. Ito ay upang matiyak na ang mga bahaging ito ay neutral ang anyo sa final na imahe. Ang prosesong ito ay umaasa sa mga advanced na algorithm na nag-aanalisa ng data ng imahe. Sila ang kusang nagkukwenta ng mga kailangang pagwawasto sa kulay. Ang ilang advanced na sistema ng camera ay kahit makakilala at umaangkop sa maraming pinagmumulan ng liwanag, tulad ng liwanag ng araw, fluorescent lamps, o incandescent bulbs. Ito ay nagreresulta sa mas tumpak na paglalarawan ng kulay.

AWB ay isang mahalagang bahagi ng camera Image signal processor (ISP) . Ang pangunahing gawain ng ISP ay maibalik nang tapat ang tunay na kulay ng isang eksena kahit na magbago ang ilaw. Mahalaga ang tamang pag-setup ng AWB para sa isang embedded camera module kalidad ng output. Nakakaapekto ito sa mga bagay tulad ng resolusyon ng sensor, sukat ng pixel, kondisyon ng liwanag, at pagpili ng lente. Hindi tulad ng mata ng tao, na naaangkop agad sa mga pagbabago ng kulay, ang mga lente ng kamera ay nangangailangan ng 'white balance' upang gayahin ang prosesong ito. Nakakaseguro ito na ang imahe ng output ay mukhang natural at realistiko hangga't maaari.

Anu-ano ang Mga Salik na Nakakaapekto sa Pagpapatupad ng AWB?

Para sa Tungkulin ng AWB upang gumana nang maayos, dapat maintindihan ng kamera nang tama kung paano nagbabago ang kulay sa iba't ibang temperatura ng kulay. Ang konsepto ng temperatura ng Kulay ay nagmula sa kulay ng liwanag na pinapalabas ng mga teoretikal na blackbody radiator sa iba't ibang temperatura. Karaniwang sinusukat ito sa Kelvin. Ang iba't ibang halaga ng Kelvin ay tugma sa iba't ibang pinagmumulan ng liwanag at kanilang kaugnay na ambiance ng kulay. Halimbawa, ang natural na liwanag ng araw ay mga 5500 K, samantalang ang mas mainit na ningning ng mga incandescent lamp ay nasa mga 2800 K. Ang pangunahing layunin ng AWB ay upang matiyak na ang mga puting bagay, kapag kinunan ng kamera, ay mukhang talagang puti sa imahe sa ilalim ng mga iba't ibang temperatura ng kulay na ito.

Bukod sa temperatura ng kulay, Pagsasakatuparan ng AWB umaasa rin sa mga algorithm ng ISP. Malaki rin ang impluwensya ng mga tiyak na katangian ng lente. Kaya, para makakuha ng pinakamahusay na resulta sa AWB, kailangan talaga ang naka-sinkron na kalibrasyon sa pagitan ng lente at sensor ng kamera . Ang mahalagang pakikipagtulungan na ito ay kinabibilangan ng mga salik tulad ng materyales ng lente, ang mga nakapaloob dito na salaan, ang Chief Ray Angle (CRA), at ang anti-reflective coatings ng lente.

Paano ang lens na nakakaapekto sa AWB?

Ang lente ay higit pa sa simpleng bahagi ng optika para sa imaging. Ito ay mahalagang salik para makamit ang tumpak na mga kulay. Ang materyales, disenyo, at coating ng lente ay nakakaapekto sa liwanag na pumapasok dito. Ito naman ay direktang nakakaapekto sa kulay ng liwanag na natatanggap ng sensor ng kamera. Sa huli, nakakaapekto ito sa kakayahan ng Algoritmo ng AWB na iwasto ang mga kulay.

Materyales ng lente

Ang materyales ng lente ay maaaring plastik o salamin. Ang iba't ibang materyales ay nag-refract at nag-disperse ng liwanag nang magkaiba. Ang mga katangiang ito ay maaaring baguhin ang distribusyon ng haba ng daluyong ng liwanag, na sa kalaunan ay nakakaapekto sa pangkalahatang pagmuling pagkukulay. Halimbawa, ang mga lente na gawa sa plastik ay maaaring magdulot ng higit na distorsyon ng kulay (chromatic aberration) kumpara sa mga lente na gawa sa salamin. Ito ay nangangahulugan na ang mga algoritmo ng AWB ay kailangang magkompensa nang partikular para sa mga ito.

Mga Filter ng Spectrum ng Kulay

Ang mga filter na naitayo sa loob ng lente ay kontrolado kung eksaktong aling haba ng daluyong ng liwanag ang makakarating sa sensor. Ang kalidad at uri ng mga filter na ito ay direktang nakakaapekto sa balanse ng kulay, lalo na sa panahon ng pagsasaayos ng auto white balance proseso.

Ang anggulo ng pangunahing sinag (cra)

Ang CRA ay naglalarawan sa anggulo kung saan pumasok ang mga sinag ng liwanag sa lente at tumama sa sensor. Para sa mga wide-angle lens, ang CRA ay lalong mahalaga. Ito ay dahil nakakaapekto ito sa distribusyon ng liwanag at pagkakapareho ng kulay, lalo na malapit sa mga gilid ng imahe. Mga algoritmo ng AWB dapat isaalang-alang ang CRA upang matiyak na ang pagwawasto ng kulay ay pare-pareho sa buong larawan.

Anti-reflective coatings

Ang mga espesyal na anti-reflective coating sa mga lente ay naglalayong i-minimize ang internal na reflections. Ang mga coating na ito ay nagpapabuti sa dami ng liwanag na dadaan, nagtataas ng contrast, at binabawasan ang hindi gustong glare at ghosting. Ang kalidad ng mga coating na ito ay direktang nakakaapekto sa dami at kalidad ng liwanag na makakarating sa sensor. Ito naman ay nakakaapekto sa AWB performance . Para sa pinakamahusay na resulta ng AWB, kailangang eksaktong mai-calibrate ang lente kasama ang camera sensor at ISP.

Paano Gawin ang Auto White Balance Calibration sa isang Embedded Vision System?

Auto white balance calibration ay kasangkot ang maingat na fine-tuning ng Image Signal Processor (ISP) ng kamera at ng mga kasamang lente nito. Ang layunin ay itama ang mga pagbabago sa kulay ng temperatura mula sa iba't ibang pinagmumulan ng liwanag at ang mga bahagyang epekto ng mga lente sa kulay. Narito ang detalyadong hakbang na karaniwang isinasagawa sa proseso ng AWB calibration.

Pagpili ng Kulay ng Temperatura at Paggawa ng Larawan

Una, kumuha ng serye ng mga imahe sa ilalim ng mga tiyak, nakaplanong temperatura ng kulay. Kasama rito ang mga karaniwang uri ng ilaw tulad ng liwanag ng araw, fluorescent, at incandescent. Ito ay naghihikayat ng iba't ibang tunay na kondisyon ng ilaw na maaaring harapin ng camera, upang makakuha ng mahalagang datos para sa susunod na kalibrasyon.

Ilapat ang Algoritmo ng Balanseng Puti

Susunod, ilapat ang napiling Algoritmo ng AWB sa mga imahe na kinuha. Ang layunin ng algoritmo ay hanapin ang puti o neutral na mga bahagi sa loob ng imahe. Pagkatapos ay babaguhin nito ang Red, Green, at Blue (RGB) channel gains upang ang mga bahaging ito ay magmukhang neutral sa iba't ibang temperatura ng kulay.

Kompensahin ang Mga Katangian ng Lens

Dahil sa mga katangian ng lens tulad ng materyales, filters, at anti-reflective coatings ay maaaring makaapekto nang bahagya sa kulay, kailangang kompensahin ang mga salik na ito. Nangangahulugan ito na babaguhin ang mga parameter sa loob ng AWB algorithm upang tiyak na ayusin ang anumang paglihis sa kulay na dulot ng lens.

Pagsasaayos at Pag-optimize

Sa panahon ng calibration, maaaring kailanganin mong ulitin nang ilang beses ang mga hakbang upang maayos na i-tune ang mga parameter ng AWB algorithm. Kadalasang kasali dito ang pag-aayos ng mga threshold ng temperatura ng kulay, pagpapabuti sa bilis ng tugon ng algorithm, at pagtiyak na pare-pareho ang mga kulay sa iba't ibang kondisyon ng ilaw.

Validation and Testing

Sa wakas, pinapatunayan namin ang epektibidada ng AWB calibration sa pamamagitan ng pagsubok sa camera sa ilalim ng tunay na kondisyon ng ilaw. Kasali dito ang pagkuha ng mga imahe sa parehong natural at artipisyal na ilaw at mabigat na pagsusuri ng katiyakan ng kulay at kabuuang kalidad ng imahe.

Anong mga Aplikasyon ang Nangangailangan ng Auto White Balance Calibration?

Auto white balance calibration ay mahalaga sa maraming larangan, lalo na sa embedded vision systems kung saan ang tumpak na kulay ay kritikal.

Panloob na pagsasanay

Sa litrato sa loob ng bahay, ang mga propesyonal ay madalas nagtatrabaho gamit ang pinaghalong mga pinagkukunan ng ilaw—tulad ng natural na ilaw na pinaghalo sa artipisyal na pag-iilaw. Mahalaga ang papel ng AWB dito upang matiyak na ang mga tono ng balat at kulay ng eksena ay mukhang natural at maayos. Sa pamamagitan ng tumpak na kalibrasyon ng AWB algorithm, ang mga photographer ay maaaring makabawas nang malaki sa pangangailangan ng masusing post-editing. Nakakakuha sila ng mga imahe na may mahusay na balanse ng kulay nang direkta.

Car Reversing Camera

Ang mga camera sa likod ng kotse ay gumagana sa palaging nagbabagong ilaw, mula sa matinding araw hanggang sa mahina ang ilaw sa gabi o mga maulap na araw. Kalibrasyon ng AWB nagpapabuti nang malaki sa kaliwanagan ng imahe at katumpakan ng kulay kapag nagbabalik, lalo na sa mahirap na mga sitwasyon na may mababang ilaw. Ang pag-optimize ng AWB ay nagbibigay ng isang malinaw na tanawin sa likod nang paulit-ulit, na nagpapataas nang direkta ng kaligtasan.

Pagsusuri sa Industriya at Pagsubaybay sa Seguridad

Sa industriyal na Inspeksyon , mahalaga ang tumpak na pagpaparami ng kulay upang tumpak na makilala ang mga depekto. Halimbawa, ang mga maliit na pagkakaiba sa kulay ng mga tela o electronic na bahagi ay maaaring magpahiwatig ng isang depekto sa produkto. Gayundin, sa seguridad ng pagmamanman , ang tumpak na kulay ay tumutulong sa pagkilala sa mga target at pag-analisa ng mga eksena. Kalibrasyon ng AWB nagpapanatili ng katiyakan at kapani-paniwalan ng imahe. Pinapanatili nito ang mataas na kalidad ng visual data kahit sa mga dinamikong nagbabagong kapaligiran sa ilaw.

Anong Default White Balance ang Dapat Gamitin?

Karamihan mga module ng camera nag-aalok ng iba't ibang default white balance mga setting, tulad ng 'Auto', 'Daylight', 'Cloudy', 'Incandescent', at 'Fluorescent'. Para sa karamihan sa pangkalahatang, pang-araw-araw na sitwasyon, Auto White Balance (AWB) ay karaniwang pinakamahusay na pagpipilian. Ito ay dahil matalino itong umaangkop sa paligid na ilaw. Gayunpaman, sa napakatukoy at matatag na kondisyon ng pag-iilaw, ang manu-manong pagpili ng default preset ay maaaring magbigay ng mas tumpak na resulta. Halimbawa, sa isang silid na mayroon lamang ilaw na incandescent bulbs, ang pagpili ng 'Incandescent' preset ay karaniwang mas eksakto kaysa gumamit ng auto mode. Para sa mga propesyonal na aplikasyon na nangangailangan ng napakatiyak na kulay o tiyak na kondisyon sa pagsubok, ang manu-manong pagtatakda at pag-lock ng white balance ay isang karaniwan at inirerekomendang kasanayan din.

Kesimpulan

Auto White Balance (AWB) ay isang pangunahin at kumplikadong bahagi ng embedded vision systems . Ang tagumpay nito ay nakabatay hindi lamang sa mga advanced na algoritmo ng ISP kundi pati sa malapit na pakikipagtulungan ng grupo at tumpak na pagkakalibrado kasama ang mga lente . Kailangang lubos na maunawaan ng mga inhinyero ang lahat mula sa prinsipyo ng auto white balance to Kalibrasyon ng AWB mga hakbang, at ang kritikal nitong papel sa iba't ibang aplikasyon sa totoong mundo. Habang patuloy na lumalago ang teknolohiya, ang tumpak na AWB ay magpapatuloy na magdudulot ng malalaking pag-unlad sa modulo ng camera pagpaparami ng kulay. Ito ay magreresulta sa mas realistiko at maaasahang karanasan sa visual para sa mga produkto mula sa consumer electronics hanggang sa mga kumplikadong sistema sa industriya.

Higit sa 14 taon ng mayaman na karanasan sa larangan ng nakatadhanang paningin . Nakatuon kami sa pagtulong sa aming mga customer na maisama ang tamang, mataas na kakayahan ng mga module ng camera . Dalubhasa rin kami sa paglutas ng mga mahirap na problema sa kalidad ng imahe, kabilang ang tumpak na Auto white balance calibration . Kung naghahanap ka ng propesyonal na nai imbak na modulo ng kamera mga solusyon o kinakaharap ang mga hamon sa auto white balance calibration , libreng makipag-ugnayan sa ekspertong grupo ng Sinoseen ngayon . Narito kami upang magbigay ng pasadyang payo sa teknikal at suporta sa produkto upang mapalakas ang pagganap ng iyong sistema ng pagtingin.