Introducció
Alguna vegada has fet una foto a l'interior i has notat un to taronja? O un de fora amb un aspecte blau? Les diferents fonts de llum (bombetes incandescents càlides, llum fresca del dia, tubs fluorescents verds) canvien el color de tot. Els nostres ulls compensen automàticament, de manera que un llençol blanc sembla blanc a tot arreu. Les càmeres, però, necessiten ajuda. Aquí és onBalanç de blancs automàtic (AWB)entra. En amòdul de càmera, AWB analitza l'escena i ajusta els colors perquè semblin naturals. Aquest article explica com funciona AWB, per què és important per a diferentsmòdul de càmeratipus i què buscar.
Què és el balanç de blancs?
El balanç de blancs elimina les tons de color de manera que els objectes que semblen blancs a l'ull humà també ho són a la imatge. El color de la llum es mesura en Kelvin (K): els números baixos són càlids (taronja), els nombres alts són freds (blau). La càmera ha de conèixer la temperatura de color de la llum per reproduir els colors amb precisió.
Balanç de blancs automàticdetecta automàticament la font de llum i aplica la correcció adequada.
Com funciona el balanç de blancs automàtic
Un algorisme AWB típic:
Detecta la font de llum– fent la mitjana dels colors dels píxels (suposició del món gris) o trobant píxels brillants que haurien de ser blancs.
Aplica guanys– ajusta les intensitats dels canals vermells i blaus; el canal verd se sol deixar com a referència.
Afinacions– utilitza una taula de consulta per a il·luminació mixta (p. ex., llum fluorescent + llum de finestra).
En amòdul de càmera cmos, AWB s'acostuma a implementar al processador de senyal d'imatge (ISP), ja sigui en maquinari (en el sensor) o en programari (a la CPU host).
Per què importa AWB
Sense AWB, amòdul de càmera HDproduiria colors poc realistes: una paret blanca semblaria rosa sota llum fluorescent o groc sota incandescent. AWB garanteix:
Colors consistents en diferents il·luminació.
Menys correcció manual més tard.
Visió per ordinador fiable (la detecció d'objectes espera colors neutres).
AWB en diferents tipus de mòduls de càmera
- Mòdul de càmera HD– Un típicmòdul de càmera HD(1080p) utilitzat en càmeres web o endoscopis té AWB integrat al seu ISP. Funciona bé per a la majoria d'escenes interiors i exteriors, però pot tenir problemes amb una llum de colors intensos (p. ex., llum vermella del quiròfan).
- Mòdul de càmera CMOS– La majoriamòdul de càmera cmosels sensors vénen amb un ISP que inclou AWB. Per als sistemes incrustats personalitzats, podeu desactivar l'AWB de maquinari i implementar el vostre propi algorisme de programari si necessiteu un tractament especial (p. ex., imatges mèdiques on la precisió del color és fonamental).
- Mòdul de càmera flexible – A mòdul de càmera flexible(per exemple, per a endoscopis o endoscopis) sovint funciona en espais estrets i foscos amb il·luminació LED integrada. Els LED tenen una temperatura de color fixa (normalment llum diürna o blanc fred). En aquests casos, el balanç de blancs fix (preestablert al color del LED) pot ser més fiable que AWB, perquè la càmera només veu l'objecte sota una font de llum. Tanmateix, molts mòduls flexibles encara inclouen AWB per a la seva versatilitat.
- Mòdul de càmera USB – A Mòdul de càmera USBLa següent UVC (classe de vídeo USB) exposa normalment els controls AWB a través del sistema operatiu. Podeu activar o desactivar el balanç de blancs automàtic al programari. Aquests mòduls són populars per a aplicacions plug-and-play.
- Càmera del mòdul Raspberry– Elcàmera del mòdul raspberry(Mòdul de càmera oficial de Raspberry Pi) utilitza la biblioteca libcamera. Activa l'AWB de manera predeterminada, però també podeu establir una temperatura de color fixa o desactivar l'AWB per al control manual, útil per a l'astrofotografia o la visió artificial on es necessita un color coherent d'un marc a un altre.
Limitacions de l'AWB
Fins i tot un bon AWB pot fallar:
- Escenes sense colors neutres– una flor vermella que omple tot el marc pot estar mal equilibrada: l'algoritme intenta que el vermell sigui "neutre", tornant-lo gris.
- Il·luminació mixta- la llum del dia des d'una finestra més làmpades interiors càlides; la càmera ha de triar un compromís.
- Escenes molt fosques– La baixa relació senyal-soroll fa que l'estimació del color no sigui fiable.
Escollir un mòdul de càmera amb un bon AWB
- Busqueu l'ajust d'usuari– La capacitat de bloquejar AWB o establir una temperatura de color fixa és útil amb llum artificial constant.
- Comproveu les especificacions de l'ISP– d'alta qualitatmòdul de càmera HDels productes de fabricants de renom (com Sincere) utilitzen algorismes AWB avançats amb taules de cerca de temperatura de color.
- Prova sota la teva il·luminació- Captureu imatges de mostra en les mateixes condicions a què s'enfrontarà la vostra càmera.
Mòduls de càmera de Sincere
A Sincere, dissenyemmòdul de càmeraproductes amb balanç de blancs automàtic fiable:
- Mòdul de càmera Cmos– Maquinari AWB amb opcions d'ajustament.
- Mòdul de càmera HD– Mòduls de 1080p i 4K amb un rendiment de color estable.
- Mòdul de càmera flexible– Trieu balanç de blancs fix o AWB.
- Mòdul de càmera USB– Compatible amb UVC, controls AWB mitjançant API estàndard.
- Càmera del mòdul Raspberry– Mòduls compatibles amb MIPI amb libcamera AWB.
Resum
Balanç de blancs automàticés una característica vital per a qualsevolmòdul de càmeraque funciona sota diferents llums. Ajusta automàticament els colors perquè els blancs semblin blancs i les escenes semblin naturals. Mentremòdul de càmera HDiMòdul de càmera USBEls dispositius tenen un bon AWB predeterminat, és possible que necessiteu un control manual per a tasques especialitzades. Amòdul de càmera flexibleamb LED integrats pot funcionar millor amb el balanç de blancs fix. Per a projectes incrustats amb acàmera del mòdul raspberry, libcamera us ofereix opcions automàtiques i manuals. Entendre AWB us ajuda a seleccionar el correctemòdul de càmera cmosper a un color precís i consistent.
Poseu-vos en contacte amb Sincere per parlar del vostremòdul de càmeraibalanç de blancs automàticrequisits.
