Introducere
Ați făcut vreodată o fotografie în interior și ați observat o nuanță portocalie? Sau unul afară cu un aspect albăstrui? Surse diferite de lumină – becuri calde cu incandescență, lumină rece, tuburi fluorescente verzi – schimbă culoarea tuturor. Ochii noștri compensează automat, astfel încât o foaie albă pare albă peste tot. Camerele foto, însă, au nevoie de ajutor. Acolobalans de alb automat (AWB)intră. Într-omodulul camerei, AWB analizează scena și ajustează culorile pentru a le face să pară naturale. Acest articol explică cum funcționează AWB, de ce este important pentru diferitmodulul camereitipuri și ce să căutați.
Ce este balansul de alb?
Balanța de alb elimină tonurile de culoare, astfel încât obiectele care par albe pentru ochiul uman sunt și ele albe în imagine. Culoarea luminii este măsurată în Kelvin (K) – numerele mici sunt calde (portocalii), cifrele mari sunt reci (albastre). Camera trebuie să cunoască temperatura de culoare a luminii pentru a reproduce culorile cu acuratețe.
Balans de alb automatdetectează automat sursa de lumină și aplică corectarea corectă.
Cum funcționează balansul de alb automat
Un algoritm tipic AWB:
Detectează sursa de lumină– prin medierea culorilor pixelilor (ipoteza lumii gri) sau găsirea pixelilor strălucitori care ar trebui să fie albi.
Aplică câștiguri– ajustează intensitățile canalelor roșii și albastre; canalul verde este de obicei lăsat ca referință.
Reglări fine– utilizează un tabel de căutare pentru iluminare mixtă (de exemplu, lumină fluorescentă + fereastră).
Într-omodulul camerei cmos, AWB este de obicei implementat în procesorul de semnal de imagine (ISP), fie în hardware (on-sensor), fie în software (pe CPU-ul gazdă).
De ce contează AWB
Fără AWB, amodulul camerei hdar produce culori nerealiste – un perete alb ar arăta roz sub lumină fluorescentă sau galben sub incandescentă. AWB asigură:
Culori consistente în diferite lumini.
Mai puțină corecție manuală mai târziu.
Viziune computerizată fiabilă (detecția obiectelor se așteaptă la culori neutre).
AWB în diferite tipuri de module de cameră
- Modul de cameră HD– Un tipicmodulul camerei hd(1080p) utilizat în camere web sau endoscoape are AWB încorporat în ISP-ul său. Funcționează bine pentru majoritatea scenelor interioare și exterioare, dar se poate lupta cu o lumină puternic colorată (de exemplu, lumina roșie a blocului de operații).
- Modulul camerei CMOS– Majoritateamodulul camerei cmossenzorii vin cu un ISP care include AWB. Pentru sistemele încorporate personalizate, puteți dezactiva AWB hardware și puteți implementa propriul algoritm software dacă aveți nevoie de o manipulare specială (de exemplu, imagistică medicală în care acuratețea culorilor este critică).
- Modul flexibil pentru cameră – A modul flexibil de cameră(de exemplu, pentru boroscoape sau endoscoape) funcționează adesea în spații înguste și întunecate, cu iluminare LED încorporată. LED-urile au o temperatură de culoare fixă (de obicei, lumina zilei sau alb rece). În astfel de cazuri, balansul de alb fix (pre-setat la culoarea LED-ului) poate fi mai fiabil decât AWB, deoarece camera vede obiectul doar sub o singură sursă de lumină. Cu toate acestea, multe module flexibile includ încă AWB pentru versatilitate.
- Modulul camerei USB – A Modulul camerei USBUrmărirea UVC (clasa video USB) expune de obicei controalele AWB prin sistemul de operare. Puteți activa sau dezactiva balansul de alb automat în software. Aceste module sunt populare pentru aplicațiile plug-and-play.
- Camera Modul Raspberry– Celcamera cu modul raspberry(modulul oficial Raspberry Pi Camera) folosește biblioteca libcamera. Activează AWB în mod implicit, dar puteți, de asemenea, să setați o temperatură fixă a culorii sau să dezactivați AWB pentru control manual - util pentru astrofotografie sau viziune artificială unde este nevoie de o culoare constantă cadru-la-cadru.
Limitările AWB
Chiar și un AWB bun poate eșua:
- Scene fără culori neutre– o floare roșie care umple întregul cadru poate fi greșit echilibrată: algoritmul încearcă să facă roșul „neutru”, transformându-l în gri.
- Iluminare mixtă– lumina zilei de la o fereastră plus lămpi calde de interior; camera trebuie să aleagă un compromis.
- Scene foarte întunecate– raportul semnal-zgomot scăzut face ca estimarea culorilor să fie nesigură.
Alegerea unui modul de cameră cu AWB bun
- Căutați ajustarea utilizatorului– capacitatea de a bloca AWB sau de a seta o temperatură fixă de culoare este utilă în condiții de lumină artificială constantă.
- Verificați specificațiile ISP- calitate superioarămodulul camerei hdprodusele de la producători reputați (cum ar fi Sincere) folosesc algoritmi AWB avansați cu tabele de căutare a temperaturii culorii.
- Testați sub iluminarea dvs– capturați imagini eșantion în aceleași condiții cu care se va confrunta camera dvs.
Modulele camerei Sincere
La Sincere, proiectămmodulul camereiproduse cu balans de alb automat fiabil:
- Modul camera Cmos– AWB hardware cu opțiuni de reglare fină.
- Modul camera HD– Module 1080p și 4K cu performanță stabilă a culorii.
- Modul flexibil de cameră– Alegeți balansul de alb fix sau AWB.
- Modulul camerei USB– Conform UVC, controale AWB prin API-uri standard.
- Cameră cu modul Raspberry– Module compatibile cu MIPI cu libcamera AWB.
Rezumat
Balans de alb automateste o caracteristică vitală pentru oricemodulul camereicare funcționează sub lumină variată. Reglează automat culorile pentru ca albul să pară alb și scenele să pară naturale. în timp cemodulul camerei hdşiModulul camerei USBdispozitivele au AWB implicit bun, este posibil să aveți nevoie de control manual pentru sarcini specializate. Omodul flexibil de camerăcu LED-uri încorporate poate funcționa mai bine cu balansul de alb fix. Pentru proiecte încorporate folosind acamera cu modul raspberry, libcamera vă oferă atât opțiuni automate, cât și manuale. Înțelegerea AWB vă ajută să alegeți corectmodulul camerei cmospentru o culoare precisă și consistentă.
Contactați Sincere pentru a discuta despre dvsmodulul camereişibalans de alb automatcerințe.
