カメラを設定すると、画像を明るくする方法がいくつかあります:露光時間を増やしたり、レンズの虹彩を開いたり、カメラのアナログゲインを増やしたりすることができます。 各アプリケーションには、通常、各パラメータに制限があります。 たとえば、露光時間を長くすると、移動するオブジェクトが画像にぼやけすぎる可能性があります。 レンズの絞りを開くと、カメラの被写界深度が減少します（一部のレンズには絞りを変更する機能もありません）。 また、アナログゲインを大きくすると、画像内のノイズが増加します。
実験
次の実験では、カメラの暗いシーンを作成するために、各同一のレンズの絞りをf/16に設定しました。 次に、2つの異なるカメラ（Lumenera Lt425CとLumenera Lt965Rc）で解像度ターゲットを撮像し、同様の結果を達成するために必要な露出時間とゲインに対するカメラの感度の影響を実証しました。 暗くなったシーンを使用しているため、ゲインがノイズに与える影響も観察できます。
以下は、調査された関連分野の両方のカメラを比較した表です。
Lumenera Lt425Cカメラは、より大きなピクセルを持っているため、Lumenera Lt965Rcカメラよりも敏感です。 これは、同じカメラ設定で同様の明るさの画像を生成するためにLt965Rcよりも少ない光を必要とすることを意味します。
以下は、各カメラで撮影した解像度ターゲットの二つのトリミングされた画像です。 ターゲットの白い背景は、上の実験設定画像の赤い四角形で強調表示されます。 彼らは両方の3.2のアナログゲインとf/16の開口部を使用してキャプチャされました。 Lt425Cの露光時間は23.5ms、Lt965Rcの露光時間は91msでした。 人間の目が視覚データを見るのを助けるために、両方の画像に4のデジタルゲインが追加されました。
予想通り、Lt425CはLt965Rcよりも感度が高く、読み取りノイズレベルが高いため、短時間でノイズの多い画像を生成します。
露出時間が一定の期間を超えることができない状況が発生した場合、カメラのアナログゲインを増加させて、応答性に一致する二つの画像を作 これを説明するために、Lt965Rcの露光時間は23.5msに設定され、そのゲインは9に増加しました。これらの変更の結果は、前の画像で見たのと同じ領域のトリミングされた画像で下に見ることができます（デジタルゲイン4が再び追加されました）。
三つの画像をすべて比較すると、ゲインが画像に追加されるとノイズも増幅されることがわかります。 これは、画像の分散と同様に、最小ピクセル値と最大ピクセル値の間の範囲の増加によって数値的に見られます。
結果
実験の結果は、カメラのゲインを上げると画像のノイズが増加することを示しています。 アプリケーションによっては、カメラの絞りとシャッター速度の要件に基づいて、これは許容可能なトレードオフである可能性があります。 ノイズをさらに低減する唯一の方法は、実際にノイズの少ないカメラを選択することです。
詳細については、
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