מהו איזון לבן אוטומטי?

מָבוֹא

האם אי פעם צילמתם תמונה בתוך הבית ושמתם לב לגוון כתום? או כזה בחוץ עם מראה כחול? מקורות אור שונים - נורות ליבון חמות, אור יום קריר, צינורות פלורסנט ירוקים - משנים את הצבע של הכל. העיניים שלנו מפצות אוטומטית, כך שסדין לבן נראה לבן בכל מקום. מצלמות, לעומת זאת, זקוקות לעזרה. זה המקום שבואיזון לבן אוטומטי (AWB)נכנס במודול מצלמה, AWB מנתח את הסצנה ומתאים צבעים כדי לגרום להם להיראות טבעיים. מאמר זה מסביר כיצד AWB עובד, מדוע זה חשוב עבור שוניםמודול מצלמהסוגים, ומה לחפש.

מהו איזון לבן?

איזון הלבן מסיר את הטלות הצבע כך שאובייקטים שנראים לבנים לעין האנושית גם הם לבנים בתמונה. צבע בהיר נמדד בקלווין (K) - מספרים נמוכים הם חמים (כתום), מספרים גבוהים הם קרירים (כחול). המצלמה חייבת לדעת את טמפרטורת הצבע של האור כדי לשחזר צבעים בצורה מדויקת.

איזון לבן אוטומטימזהה אוטומטית את מקור האור ומחיל את התיקון הנכון.

כיצד פועל איזון לבן אוטומטי
אלגוריתם AWB טיפוסי:

מזהה את מקור האור- על ידי ממוצע צבעי פיקסלים (הנחת עולם אפורה) או מציאת פיקסלים בהירים שצריכים להיות לבנים.

מחיל רווחים- מתאים את עוצמות הערוץ האדום והכחול; הערוץ הירוק נשאר בדרך כלל כעיון.

ניגונים עדינים- משתמש בטבלת חיפוש עבור תאורה מעורבת (למשל, פלורסנט + אור חלון).

ב-אמודול מצלמת cmos, AWB מיושם בדרך כלל במעבד אותות תמונה (ISP), בחומרה (על חיישן) או בתוכנה (במעבד המארח).

למה AWB חשוב
ללא AWB, אמודול מצלמת HDייצור צבעים לא מציאותיים - קיר לבן ייראה ורוד תחת אור פלורסנט או צהוב תחת ליבון. AWB מבטיח:

צבעים עקביים על פני תאורה שונה.

פחות תיקון ידני מאוחר יותר.

ראיית מחשב אמינה (זיהוי אובייקט מצפה לצבעים ניטרליים).

AWB בסוגי מודול מצלמה שונים

• מודול מצלמת HD– טיפוסימודול מצלמת HD(1080p) בשימוש במצלמות אינטרנט או אנדוסקופים כולל AWB מובנה ב-ISP שלו. זה עובד היטב עבור רוב הסצנות הפנימיות והחיצוניות, אבל עשוי להיאבק תחת אור צבעוני חזק (למשל, אור אדום של חדר ניתוח).
• מודול מצלמת CMOS– רובםמודול מצלמת cmosחיישנים מגיעים עם ספק שירותי אינטרנט הכולל AWB. עבור מערכות משובצות מותאמות אישית, אתה יכול לכבות את החומרה AWB וליישם אלגוריתם תוכנה משלך אם אתה צריך טיפול מיוחד (למשל, הדמיה רפואית שבה דיוק הצבע הוא קריטי).
• מודול מצלמה גמיש – A מודול מצלמה גמיש(למשל, עבור בורסקופים או אנדוסקופים) עובד לעתים קרובות בחללים צרים וחשוכים עם תאורת LED מובנית. ללדים יש טמפרטורת צבע קבועה (בדרך כלל אור יום או לבן קריר). במקרים כאלה, איזון לבן קבוע (מוגדר מראש לצבע LED) עשוי להיות אמין יותר מ-AWB, מכיוון שהמצלמה רואה את האובייקט רק מתחת למקור אור אחד. עם זאת, מודולים גמישים רבים עדיין כוללים AWB עבור צדדיות.
• מודול מצלמת USB – A מודול מצלמת USBבעקבות UVC (מחלקה לווידאו USB) בדרך כלל נחשפים בקרות AWB דרך מערכת ההפעלה. אתה יכול להפעיל או לבטל איזון לבן אוטומטי בתוכנה. מודולים אלה פופולריים עבור יישומי Plug-and-Play.
• מצלמת Raspberry Module– המצלמת מודול פטל(מודול המצלמה הרשמי של Raspberry Pi) משתמש בספריית libcamera. זה מאפשר AWB כברירת מחדל, אבל אתה יכול גם להגדיר טמפרטורת צבע קבועה או להשבית את AWB לשליטה ידנית - שימושי עבור אסטרופוטוגרפיה או ראיית מכונה שבה יש צורך בצבע עקבי ממסגרת למסגרת.

מגבלות של AWB
אפילו AWB טוב יכול להיכשל:

• סצנות ללא צבעים ניטרליים– פרח אדום הממלא את כל הפריים עלול להיות לא מאוזן: האלגוריתם מנסה להפוך את האדום ל"נייטרלי", והופך אותו לאפור.
• תאורה מעורבת- אור יום מחלון בתוספת מנורות פנימיות חמות; המצלמה צריכה לבחור פשרה.
• סצנות אפלות מאוד- יחס אות לרעש נמוך הופך את הערכת הצבע ללא אמינה.

בחירת מודול מצלמה עם AWB טוב

1. חפש התאמת משתמש- היכולת לנעול AWB או להגדיר טמפרטורת צבע קבועה שימושית באור מלאכותי קבוע.
2. בדוק את מפרט ISP- באיכות גבוההמודול מצלמת HDמוצרים מיצרנים בעלי מוניטין (כמו Sincere) משתמשים באלגוריתמים מתקדמים של AWB עם טבלאות בדיקת טמפרטורת צבע.
3. בדוק תחת התאורה שלך- צלם תמונות לדוגמה באותם תנאים שהמצלמה שלך תתמודד.

מודולי המצלמה של Sincere
ב-Sinre, אנחנו מעצביםמודול מצלמהמוצרים עם איזון לבן אוטומטי אמין:

• מודול מצלמת Cmos- AWB של חומרה עם אפשרויות כוונון עדין.
• מודול מצלמת HD- מודולי 1080p ו-4K עם ביצועי צבע יציבים.
• מודול מצלמה גמיש- בחר איזון לבן קבוע או AWB.
• מודול מצלמת USB- תואם UVC, בקרות AWB באמצעות ממשקי API סטנדרטיים.
• מצלמת מודול פטל- מודולים תואמי MIPI עם libcamera AWB.

תַקצִיר

איזון לבן אוטומטיהוא תכונה חיונית עבור כל אחדמודול מצלמהשעובד תחת אור משתנה. זה מתאים אוטומטית צבעים כדי לגרום ללבנים להיראות לבנים ולסצנות להיראות טבעיות. בְּעוֹדמודול מצלמת HDומודול מצלמת USBלמכשירים יש AWB ברירת מחדל טובה, ייתכן שתזדקק לשליטה ידנית עבור משימות מיוחדות. אמודול מצלמה גמישעם נוריות LED מובנות עשוי לעבוד טוב יותר עם איזון לבן קבוע. עבור פרויקטים משובצים באמצעות אמצלמת מודול פטל, libcamera נותנת לך גם אפשרויות אוטומטיות וגם ידניות. הבנת AWB עוזרת לך לבחור נכוןמודול מצלמת cmosלצבע מדויק ועקבי.

צור קשר עם Sincere כדי לדון בנושא שלךמודול מצלמהואיזון לבן אוטומטידרישות.