لینس وائی نیٹنگ کیا ہے؟ وائی نیٹنگ کی اقسام اور وجوہات

ایم بیڈڈ ویژن سسٹمز میں، لینس وائی نیٹنگ کے طور پر جانا جانے والا ایک عام اور اکثر نظرانداز کیا جانے والا آپٹیکل پھینومینا تصاویر کی کوالٹی کو متاثر کرتا ہے۔ یہ تصویر کے کناروں کی روشنی کی تیزی کو کم کر دیتا ہے، ایک منفرد "گہرے کونے" کا اثر پیدا کرتا ہے۔ جبکہ یہ شائقین فوٹو گرافی میں ایک خوبصورتی کا انتخاب ہو سکتا ہے، یہ مشین ویژن ایپلی کیشنز میں ایک اہم پریشانی کا سبب بنتا ہے۔

کیمرہ ماڈیولز میں ماہر کے طور پر، یہ مضمون وائی نیٹنگ کی وجوہات اور اقسام، اس کے علاوہ اس کی اہمیت ایم بیڈڈ ویژن میں بیان کرے گا۔ ہم یہ جانچیں گے کہ ویژن سسٹمز کو سب سے زیادہ درست اور قابل اعتماد ڈیٹا کو کیسے حاصل کرنے کے لیے اس پھینومینا کو موثر طریقے سے کنٹرول اور درست کیا جا سکتا ہے، صنعتی خودکار کرن سے لے کر طبی تصویر کشی اور یہاں تک کہ سیکیورٹی نگرانی تک کی درخواستوں کے لیے ایک مضبوط بنیاد فراہم کرنا۔

لینس وائی نیٹنگ کیا ہے؟ وائی نیٹس کی تعریف میں گہرائی میں جانا

لینس وائی نیٹنگ ایک آپٹیکل پری نومینن ہے جس میں تصویر کا مرکز کناروں کے مقابلے میں روشن تر نظر آتا ہے۔ یہ ناہموار روشنی کی کمی کا نتیجہ تصویر کے کونوں یا کناروں پر تدریجی گہرے رنگ کے اثر میں نتیجہ خیز کرتا ہے۔ یہ کم برقراری کی وجہ سے نہیں ہوتا، بلکہ اس کی وجہ روشنی کا لینس سسٹم سے گزرنے کے دوران آپٹیکل یا مکینیکل اجزاء کی وجہ سے روکنا ہوتا ہے۔

وائی نیٹنگ کی نوعیت کو سمجھنا تمام ایمبیڈڈ ویژن انجینئروں کے لیے بنیادی دانش ہے۔ اس کا تصاویر کے ڈیٹا کی قابل اعتمادی اور بعد کی پروسیسنگ کی درستگی پر براہ راست اثر پڑتا ہے۔ وائی نیٹس کی تعریف کے مطابق، وائی نیٹنگ کو امیجنگ کے دوران تصویر کے مرکز سے کناروں تک روشنی کے ختم ہونے کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے۔ یہ ختم ہونا عموماً ہموار اور تدریجی ہوتا ہے، آپٹکس میں ایک عام اور قابل پیش گوئی فزیکل قانون۔

وائیگنیٹنگ کی شدت اکثر "لائٹ کے اسٹاپس" میں ماپی جاتی ہے، ہر اسٹاپ روشنی کے نصف ہونے کی نمائندگی کرتا ہے۔ مشین ویژن کے لیے، ہلکی وائیگنیٹنگ بھی تصاویر کے کناروں پر سگنل ٹو نویز ریشو (SNR) میں کمی کا سبب بن سکتی ہے، جس سے الگورتھم کی کارکردگی متاثر ہوتی ہے۔

وائیگنیٹنگ کے اقسام اور وجوہات کیا ہیں؟

وائیگنیٹنگ کی ایک واحد وجہ نہیں ہے؛ اسے چار اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:

میکانیکل وگنیٹنگ: یہ کیمرہ سسٹم میں جسمانی رکاوٹوں، جیسے کہ غیر مطابق لینس ہوڈ، فلٹر رنگ، یا لینس بیرل کی وجہ سے ہوتا ہے۔ یہ رکاوٹیں انتہائی زاویوں پر داخل ہونے والی روشنی کو سیدھے روک سکتی ہیں۔ مثال کے طور پر، ٹیلی فوٹو لینس کے لیے ڈیزائن کیے گئے لینس ہوڈ کا وائیڈ اینگل لینس پر استعمال کرنا وائیگنیٹنگ کی ایک بڑی مقدار کا سبب بن سکتا ہے۔

نوری وگنیٹنگ: یہ لینس کے داخلی اجزاء کی جسمانی حدود کی وجہ سے ہوتا ہے۔ جب روشنی بڑے زاویوں پر لینس سے گزرتی ہے، تو لینس کے داخلی اجزاء کا دروازہ، سائز اور مقام کچھ روشنی کو سینسر کے کناروں تک پہنچنے سے روک دیتے ہیں۔ یہ قسم کی ویگنیٹنگ دروازے کو تنگ کرنے کے ساتھ کم ہوتی ہے اور زیادہ سے زیادہ دروازے پر سب سے زیادہ نمایاں ہوتی ہے۔

天然 وگنیٹنگ: یہ ایک اجتناب نا ممکن جسمانی پھینومینون ہے جو cos⁴θ قانون کی پیروی کرتا ہے۔ ایک مثالی، بے روک ٹوک لینس سسٹم میں بھی، روشنی کی شدت میں کمی واقع ہوتی ہے جیسے جیسے واقعہ کے زاویہ (θ) میں اضافہ ہوتا ہے۔ یہ خاص طور پر عریضہ زاویہ لینسوں اور بڑے سینسر سائز میں نمایاں ہوتا ہے، اور یہ ایک اندرونی خصوصیت ہے جسے جسمانی ڈیزائن کے ذریعے مکمل طور پر ختم نہیں کیا جا سکتا۔

پکسل ویگنیٹنگ: یہ اس وجہ سے ہوتا ہے کہ کنارے کے پکسلز کو ملنے والی روشنی کے زاویے اور مرکزی پکسلز کو ملنے والی روشنی کے زاویے میں فرق ہوتا ہے۔ اس فرق کی وجہ سے کونے کے پکسلز پر اندھیرا ہونے کا اثر پڑتا ہے کیونکہ روشنی کی مقدار میں تھوڑی کمی ہو جاتی ہے۔ آپٹیکل وائی نیٹنگ کے برعکس، پکسل وائی نیٹنگ سینسر کے ڈیزائن کی ایک اندرونی خصوصیت ہے اور اس پر ایپرچر سیٹنگ کو ایڈجسٹ کرنے کا کوئی اثر نہیں ہوتا۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ وائی نیٹنگ عموماً صرف لینسز کے ساتھ منسلک کی جاتی ہے، لیکن یہ سینسر کی خصوصیات کی وجہ سے بھی ہو سکتی ہے۔

فوٹو گرافی میں وائی نیٹنگ کیا ہے؟

فوتو گرافرز عموماً فوٹو گرافی میں وائی نیٹنگ کو فنی اظہار کے طور پر دیکھتے ہیں۔ وہ اس کا استعمال موضوعات کو اجاگر کرنے اور ماحول پیدا کرنے کے لیے کر سکتے ہیں۔ تاہم، ایم بیڈڈ ویژن کے شعبہ میں صورت حال کافی مختلف ہے۔ مشین ویژن سسٹمز کے لیے جنہیں درست پیمائش کرنے ہوتی ہے، وائی نیٹنگ ایک خامی ہے جو ڈیٹا کی سازگاری کو سنجیدہ طور پر متاثر کرتی ہے۔ اس کی وجہ سے کناروں پر موجود اشیاء کی ناکافی روشنی کی وجہ سے غلط شناخت ہو سکتی ہے، یا یہ رنگ اور روشنی کے تجزیہ کے نتائج میں غلطی کا باعث بن سکتی ہے۔

فوٹو گرافی بصارتی خوبصورتی اور جذباتی اظہار کی تلاش کرتی ہے، جبکہ مشین ویژن ڈیٹا کی سازگاری، دہرائی جانے کی صلاحیت، اور درستگی کے لیے کوشاں ہوتی ہے۔ ایک AI الگورتھم کے لیے، تصویر کے کناروں اور مرکز کے درمیان روشنی کے معمولی فرق کو شے کے رنگ یا ٹیکسچر میں تبدیلی کے طور پر غلط سمجھا جا سکتا ہے، جس کے نتیجے میں غلط فیصلے ہوتے ہیں۔ لہذا، ایم بیڈڈ ویژن میں، وائی نیٹنگ کوئی اختیار نہیں بلکہ ایک لازمی مسئلہ ہے جس کا حل کرنا ضروری ہے۔

تصویر کشی اور آپٹیکل اطلاقات میں اہمیت۔ وائی نیٹنگ اثر کے مسائل کی سمجھ

ایم بیڈڈ ویژن اور آپٹیکل اطلاقات میں، وائی نیٹنگ کا منفی اثر نظرانداز نہیں کیا جا سکتا۔ وائی نیٹنگ تصویر کی یکسانیت کو متاثر کرتا ہے، تصویر کے مختلف علاقوں میں روشنی، کانٹراست اور رنگ میں تبدیلی پیدا کرتا ہے۔ اس سے رنگ کی کیلیبریشن، تصویر کو جوڑنے اور آبجیکٹ ٹریکنگ جیسے کاموں میں بڑی چیلنج کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔

وائی نیٹنگ کا سیدھا نتیجہ تصویر کے کناروں پر سگنل ٹو نویز ریشو (SNR) میں کمی ہوتا ہے، جس کی وجہ سے ان علاقوں میں تصویر کی معیار اور تفصیل کھو جاتی ہے۔ وائی نیٹنگ ان اطلاقات کے لیے ایک بڑا مسئلہ ہے جنہیں کناروں کو درست انداز میں قید کرنے، ذیلی خامیوں کی شناخت یا رنگ ماپنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، صنعتی معیار کی جانچ میں، تصویر کے کنارے پر ایک چھوٹی سی خامی الگورتھم کی نگاہ سے اوجھل رہ سکتی ہے کم روشنی کی وجہ سے، جس کی وجہ سے مصنوعات کی جانچ چھوٹ جاتی ہے۔

3D تعمیر کے اطلاقات میں، وائیگنیٹنگ گہرائی کے تصور کے الخوارزمی میں تعصب کا باعث بھی بن سکتی ہے، جس کی وجہ سے دوبارہ تعمیر شدہ 3D ماڈلز کے کناروں پر تشہیت ہوتی ہے۔ اس لیے، سخت تصویر کی معیار کی ضروریات کے ساتھ کسی بھی مسلّمہ دیکھنے کے نظام میں وائیگنیٹنگ کا سامنا کرنا ایک ضروری قدم ہے۔

لینس وائیگنیٹنگ کو کیسے کنٹرول اور کم کریں؟ وائیگنیٹ کیمرہ کا انتخاب اور کیلیبریشن

لینس وائیگنیٹنگ کو کنٹرول اور کم کرنا ایک منظم عمل ہے جس کے لیے نہ صرف ہارڈ ویئر ڈیزائن بلکہ سافٹ ویئر کیلیبریشن میں بھی ہم وقتاً بروقت کوشش کی ضرورت ہوتی ہے۔

ہارڈ ویئر حل

• لینس کا انتخاب: اچھی معیار اور اچھی طرح ڈیزائن شدہ لینس کا انتخاب کریں۔ پرائم لینسز عموماً زوم لینسز کے مقابلے میں بہتر وائیگنیٹنگ کنٹرول فراہم کرتے ہیں۔ لینس کا تصویری دائروہ اس سے بڑا ہونا چاہیے، یا کم از کم استعمال ہونے والے امیج سینسر کے برابر ہونا چاہیے۔
• دیہرہ کنٹرول: موزوں طریقے سے دی ایپرچر کو کم کریں (جسے "اے پیچر کو بند کرنا" بھی کہا جاتا ہے)۔ آپٹیکل وگنیٹنگ کے لیے، اے پیچر کو بند کرنا مؤثر طریقے سے لینس کے عناصر کی وجہ سے روشنی کے روکے جانے کے امکان کو کم کر دیتا ہے، جس سے وگنیٹنگ کی شدت کم ہو جاتی ہے۔ تاہم، یہ بات ذہن میں رکھیں کہ اے پیچر کو زیادہ حد تک بند کرنا ڈفراکشن اثرات پیدا کر سکتا ہے، جس کی وجہ سے دراصل تصویر کی صفائی متاثر ہو سکتی ہے۔
• سسٹم میچنگ: یقینی بنائیں کہ لینس ایکسسیریز جیسے کہ کیمرہ ماڈیول اور فلٹرز کے ساتھ مکمل طور پر مطابقت رکھتا ہو تاکہ مکینیکل وگنیٹنگ سے بچا جا سکے۔

سافٹ ویئر حل

• فلیٹ-فیلڈ کریکشن (ایف ایف سی): یہ سب سے عام اور مؤثر سافٹ ویئر کی تصحیح کا طریقہ ہے۔ اس کا مرکزی تصور وائیگنیٹنگ کے لیے ایک "تصحیح کا نقشہ" تیار کرنا ہے۔ سب سے پہلے یکساں روشنی کے نیچے ایک سفید یا گرے ریفرنس تصویر کو ریکارڈ کریں (فلیٹ-فیلڈ تصویر)۔ اس کے بعد کسی بھی روشنی کی حالت میں ایک ڈارک-فیلڈ تصویر کو ریکارڈ کریں (ڈارک فریم تصویر)۔ ان دو ریفرنس تصاویر کا استعمال کرتے ہوئے، الگورتھم ہر پکسل کے لیے روشنی کی کمی کے حساب کی تعداد کا حساب لگا سکتا ہے اور بعد میں تصویر کی پیش کاری میں تمام تصاویر پر معاوضہ دے سکتا ہے۔
• لُک اپ ٹیبل (LUT): کچھ ایسے سسٹمز جن میں حقیقی وقت کی ضروریات ہوتی ہیں، تصیح کے حساب کو پہلے سے حساب لگایا جا سکتا ہے اور اسے LUT میں محفوظ کیا جا سکتا ہے، کچھ یادداشت کو قربان کرنا پڑتا ہے تاکہ تیز پروسیسنگ کے لیے اس کی قربانی دی جا سکے۔

ایک بیٹنے والے کیمرے کا انتخاب کرتے وقت ایک مسلسل دیکھنے کے سسٹم کے لیے، انجینئرز کو عینک کی وائیگنیٹنگ خصوصیات کو مکمل طور پر غور میں لانا چاہیے اور ایک سافٹ ویئر کی تصحیح کے حل کو پہلے سے منصوبہ بند کرنا چاہیے۔

ایمبیڈڈ ویژن سسٹمز میں وائیگنیٹنگ

ایم بیڈڈ ویژن سسٹمز میں، ویگنیٹنگ کسی بھی صورت میں ناچیز مسئلہ نہیں ہے۔ یہ سسٹم کی قابل بھروسہ ہونے اور درستگی کو سیدھے طور پر متاثر کرتا ہے۔ چاہے اس کا استعمال صنعتی خودکار نظام میں خامیوں کی شناخت کے لیے ہو یا سیکیورٹی نگرانی میں چہرے کی پہچان کے لیے، ویگنیٹنگ سے متاثرہ تصویر مشین ویژن الگورتھم کو ناکام کر سکتی ہے۔

لہٰذا، لینس ویگنیٹنگ کو سمجھنا اور مؤثر اصلاحی طریقوں کو نافذ کرنا ایک اعلی کارکردگی اور زیادہ قابل بھروسہ ایم بیڈڈ ویژن سسٹم تعمیر کرنے کے لیے ضروری ہے۔ جب ایم بیڈڈ ویژن سسٹم تیار کیا جاتا ہے، تو ویگنیٹنگ کی اصلاح کو ایک بنیادی فعل کے طور پر سمجھنا چاہیے۔ اعلی معیار کے لینس کا انتخاب، ایک درست فلیٹ-فیلڈ اصلاح الگورتھم کے ساتھ مل کر، اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے مکمل جوڑی ہے۔

ایک کامیاب ایمبدیڈ ویژن کا حل صرف اس کے الگورتھم کی طاقت پر انحصار نہیں کرتا بلکہ اس کی بنیادی ہارڈ ویئر اور تصویر کے ڈیٹا کی قابل بھروسہ ہونے پر بھی منحصر ہوتا ہے۔ لینس ویگنیٹنگ کنٹرول اور اس کی اصلاح ڈیٹا کی قابل اعتمادی کو یقینی بنانے کے لیے ناگزیر ہے اور یہ ایک چیلنج ہے جس کا سامنا تمام ویژن سسٹم انجینئرز کو مصنوعات کی ڈیزائننگ اور نفاذ کے دوران کرنا پڑتا ہے۔

مچ ویژن ویگنیٹنگ کی اصلاح کے حل فراہم کرتا ہے

کیا آپ کو بھی اپنے ایمبدیڈ ویژن منصوبوں میں تصاویر کے کناروں پر روشنی کی غیر یکساں کثافت کا سامنا ہے؟ ہماری ماہر ٹیم سے آج ہی رابطہ کریں اور ہم آپ کو پیشہ ورانہ لینس کے انتخاب اور ویگنیٹنگ کی اصلاح کے حل فراہم کریں گے تاکہ یقینی بنایا جا سکے کہ آپ کا سسٹم سب سے بہترین ڈیٹا حاصل کرے!