podczas konfigurowania aparatu istnieje wiele sposobów na rozjaśnienie obrazu: wydłużenie czasu ekspozycji, otwarcie przysłony obiektywu lub zwiększenie wzmocnienia analogowego aparatu. Każda aplikacja ma zwykle limity dla każdego parametru. Na przykład wydłużenie czasu ekspozycji może spowodować, że poruszające się obiekty będą zbyt rozmyte w stosunku do obrazu. Otwarcie przysłony obiektywu zmniejszy głębię ostrości aparatu (niektóre obiektywy również nie mają możliwości modyfikacji przysłony). Zwiększenie wzmocnienia analogowego zwiększy szum w obrazie.

eksperyment

w następnym eksperymencie ustawiliśmy każdą identyczną przysłonę obiektywu na f/16, aby stworzyć ciemną scenę dla kamer. Następnie sfotografowaliśmy cel rozdzielczości za pomocą dwóch różnych kamer (Lumenera Lt425C i Lumenera Lt965RC), aby zademonstrować wpływ czułości kamery na czas ekspozycji i wzmocnienie wymagane do uzyskania podobnych wyników. Ponieważ pracowaliśmy z zaciemnioną sceną, będziemy mogli również obserwować wpływ Gaina na hałas.

Poniżej znajduje się tabela porównująca obie kamery w odpowiednich obszarach, które zostały zbadane.

Kamera Lumenera Lt425C ma większe piksele i dlatego jest bardziej czuła niż Kamera Lumenera Lt965RC. Oznacza to, że do uzyskania obrazu o podobnej jasności przy tych samych ustawieniach aparatu potrzeba mniej światła niż Lt965RC.

Poniżej znajdują się dwa przycięte zdjęcia celu rozdzielczości wykonane za pomocą każdej kamery. Białe tło celu jest podświetlone przez czerwony prostokąt na powyższym obrazku konfiguracji eksperymentu. Oba zostały zarejestrowane przy użyciu analogowego wzmocnienia 3.2 i przysłony f / 16. Czas ekspozycji zastosowany w Lt425C wynosił 23,5 ms, a w Lt965RC 91 ms. Cyfrowy zysk 4 został dodany do obu obrazów, aby pomóc ludzkiemu oku zobaczyć dane wizualne.

zgodnie z oczekiwaniami Lt425C wytwarza głośniejszy obraz w krótszym czasie, ponieważ jest bardziej czuły niż Lt965RC i ma wyższy poziom szumu odczytu.

Jeśli wystąpi sytuacja, w której czas ekspozycji nie może przekroczyć określonego czasu, wzmocnienie analogowe Kamery musiałoby zostać zwiększone, aby utworzyć dwa obrazy o odpowiedniej reakcji. Aby to zilustrować, czas ekspozycji Lt965RC został ustawiony na 23,5 ms, a jego zysk wzrósł do 9.2, aby utrzymać ten sam poziom jasności sceny, co pierwszy obraz zarejestrowany przez Lt425C. wyniki tych zmian można zobaczyć poniżej na przyciętym obrazie tego samego obszaru widzianego na poprzednich zdjęciach (dodano cyfrowe wzmocnienie 4, po raz kolejny).

porównując wszystkie trzy obrazy, można zauważyć, że po dodaniu wzmocnienia do obrazu szum jest również wzmacniany. Jest to widoczne numerycznie przez zwiększenie zakresu między minimalnymi i maksymalnymi wartościami pikseli, a także w wariancji obrazu.

wyniki

wyniki eksperymentu pokazują, że zwiększenie wzmocnienia kamery zwiększy szum w obrazie. W zależności od zastosowania może to być akceptowalny kompromis w zależności od wymagań przysłony i czasu otwarcia migawki aparatu. Jedynym sposobem na dalszą redukcję szumów jest wybór kamery o mniejszym szumie.

Dowiedz się więcej

Jeśli masz jakiekolwiek pytania, skontaktuj się z naszymi ekspertami w dziedzinie obrazowania [email protected].

i zapisz się do naszego newslettera, aby automatycznie otrzymywać regularne aktualizacje od Lumenera.