Въведение
Случвало ли ви се е да направите снимка на закрито и да забележите оранжев оттенък? Или един отвън със синкав вид? Различни източници на светлина – топли крушки с нажежаема жичка, студена дневна светлина, зелени флуоресцентни тръби – променят цвета на всичко. Очите ни автоматично компенсират, така че белият лист изглежда бял навсякъде. Камерите обаче имат нужда от помощ. Ето къдеавтоматичен баланс на бялото (AWB)влиза. В амодул на камерата, AWB анализира сцената и настройва цветовете, за да изглеждат естествени. Тази статия обяснява как работи AWB, защо има значение за различнимодул на камератавидове и какво да търсите.
Какво е баланс на бялото?
Балансът на бялото премахва цветовите отливки, така че обектите, които изглеждат бели за човешкото око, са бели и в изображението. Светлият цвят се измерва в Келвин (K) – ниските числа са топли (оранжево), високите числа са хладни (синьо). Камерата трябва да знае цветовата температура на светлината, за да възпроизвежда точно цветовете.
Автоматичен баланс на бялотоавтоматично разпознава източника на светлина и прилага правилната корекция.
Как работи автоматичният баланс на бялото
Типичен алгоритъм на AWB:
Открива източника на светлина– чрез осредняване на цветовете на пикселите (предположение за сив свят) или намиране на ярки пиксели, които трябва да са бели.
Прилага печалби– регулира интензитета на червения и синия канал; зеленият канал обикновено се оставя като референтен.
Фини настройки– използва справочна таблица за смесено осветление (напр. флуоресцентно осветление + светлина за прозорец).
В аcmos модул за камера, AWB обикновено се внедрява в процесора за сигнали на изображения (ISP), или в хардуера (на сензора), или в софтуера (на хост CPU).
Защо AWB има значение
Без AWB, ahd камера модулще произведе нереалистични цветове – бялата стена ще изглежда розова на флуоресцентна светлина или жълта на лампа с нажежаема жичка. AWB гарантира:
Еднородни цветове при различно осветление.
По-малко ръчна корекция по-късно.
Надеждно компютърно зрение (откриването на обекти очаква неутрални цветове).
AWB в различни типове модули на камерата
- Модул HD камера– Типиченhd камера модул(1080p), използван в уеб камери или ендоскопи, има вграден AWB в своя ISP. Работи добре за повечето сцени на закрито и на открито, но може да се затруднява при силно оцветена светлина (напр. червена светлина в операционната зала).
- CMOS модул на камерата– Повечетоcmos модул за камерасензорите идват с ISP, който включва AWB. За персонализирани вградени системи можете да изключите хардуерния AWB и да внедрите свой собствен софтуерен алгоритъм, ако имате нужда от специална обработка (напр. медицински изображения, където точността на цветовете е критична).
- Гъвкав модул на камерата – A гъвкав модул на камерата(напр. за бороскопи или ендоскопи) често работи в тесни, тъмни пространства с вградено LED осветление. Светодиодите имат фиксирана цветова температура (обикновено дневна светлина или студено бяло). В такива случаи фиксираният баланс на бялото (предварително зададен на цвета на светодиода) може да е по-надежден от AWB, тъй като камерата вижда обекта само под един източник на светлина. Много гъвкави модули обаче все още включват AWB за гъвкавост.
- USB модул за камера – A USB модул за камераслед UVC (USB Video Class) обикновено се излагат AWB контроли през операционната система. Можете да активирате или деактивирате автоматичния баланс на бялото в софтуера. Тези модули са популярни за plug-and-play приложения.
- Модулна камера Raspberry– Theмалинова модулна камера(официален Raspberry Pi Camera Module) използва библиотеката libcamera. Той активира AWB по подразбиране, но можете също да зададете фиксирана цветова температура или да деактивирате AWB за ръчно управление – полезно за астрофотография или машинно зрение, където е необходим последователен цвят кадър до кадър.
Ограничения на AWB
Дори добрият AWB може да се провали:
- Сцени без неутрални цветове– червено цвете, което запълва целия кадър, може да е небалансирано: алгоритъмът се опитва да направи червеното „неутрално“, превръщайки го в сиво.
- Смесено осветление– дневна светлина от прозорец плюс топли вътрешни лампи; камерата трябва да избере компромис.
- Много мрачни сцени– ниското съотношение сигнал/шум прави оценката на цвета ненадеждна.
Избор на модул на камера с добър AWB
- Потърсете потребителска настройка– възможността за заключване на AWB или задаване на фиксирана цветова температура е полезна при постоянна изкуствена светлина.
- Проверете спецификациите на ISP– високо качествоhd камера модулпродукти от реномирани производители (като Sincere) използват усъвършенствани AWB алгоритми с таблици за справка на цветната температура.
- Тествайте под вашето осветление– заснемете примерни изображения при същите условия, пред които ще се изправи вашата камера.
Камерни модули на Sincere
В Sincere ние проектирамемодул на камератапродукти с надежден автоматичен баланс на бялото:
- Cmos модул за камера– Хардуерен AWB с опции за фина настройка.
- Модул за HD камера– 1080p и 4K модули със стабилна цветова производителност.
- Гъвкав модул на камерата– Изберете фиксиран баланс на бялото или AWB.
- USB модул за камера– UVC съвместим, AWB контрол чрез стандартни API.
- Малина модулна камера– MIPI-съвместими модули с libcamera AWB.
Резюме
Автоматичен баланс на бялотое жизненоважна характеристика за всекимодул на камератакойто работи при различна светлина. Той автоматично настройва цветовете, за да направи бялото да изглежда бяло и сцените да изглеждат естествени. Докатоhd камера модулиUSB модул за камераустройствата имат добър AWB по подразбиране, може да се нуждаете от ръчно управление за специализирани задачи. Агъвкав модул на камератас вградени светодиоди може да работи по-добре с фиксиран баланс на бялото. За вградени проекти, използващи aмалинова модулна камера, libcamera ви дава както автоматични, така и ръчни опции. Разбирането на AWB ви помага да изберете правилнотоcmos модул за камераза точен, постоянен цвят.
Свържете се с Sincere, за да обсъдите вашитемодул на камератаиавтоматичен баланс на бялотоизисквания.
