소개
실내에서 사진을 찍었는데 주황색 색조를 본 적이 있나요? 아니면 푸르스름한 표정을 지닌 실외에 있는 사람인가요? 따뜻한 백열전구, 시원한 일광, 녹색 형광등 등 다양한 광원이 모든 것의 색상을 바꿉니다. 우리의 눈은 자동으로 보상하므로 흰색 시트는 어디에서나 흰색으로 보입니다. 그러나 카메라에는 도움이 필요합니다. 바로 그곳이다자동 화이트 밸런스(AWB)들어온다.카메라 모듈, AWB는 장면을 분석하고 색상을 조정하여 자연스럽게 보이도록 합니다. 이 기사에서는 AWB의 작동 방식과 이것이 다른 분야에 중요한 이유를 설명합니다.카메라 모듈유형, 무엇을 찾아야 할지.
화이트 밸런스란 무엇입니까?
화이트 밸런스는 인간의 눈에 흰색으로 보이는 물체가 이미지에서도 흰색이 되도록 색상 경향성을 제거합니다. 조명 색상은 켈빈(K) 단위로 측정됩니다. 숫자가 낮을수록 따뜻하고(주황색), 숫자가 높을수록 시원합니다(파란색). 색상을 정확하게 재현하려면 카메라가 빛의 색온도를 알아야 합니다.
자동 화이트 밸런스자동으로 광원을 감지하고 올바른 보정을 적용합니다.
자동 화이트 밸런스 작동 방식
일반적인 AWB 알고리즘:
광원을 감지합니다.– 픽셀 색상을 평균화하거나(회색 세계 가정) 흰색이어야 하는 밝은 픽셀을 찾습니다.
이익을 적용합니다– 빨간색과 파란색 채널 강도를 조정합니다. 녹색 채널은 일반적으로 참조로 남겨집니다.
미세 조정– 혼합 조명(예: 형광등 + 창문 조명)에 대한 조회 테이블을 사용합니다.
에서cmos 카메라 모듈AWB는 일반적으로 하드웨어(센서) 또는 소프트웨어(호스트 CPU)의 이미지 신호 프로세서(ISP)에서 구현됩니다.
AWB가 중요한 이유
AWB가 없으면HD 카메라 모듈비현실적인 색상이 생성됩니다. 흰색 벽은 형광등 아래에서는 분홍색으로, 백열등 아래에서는 노란색으로 보입니다. AWB는 다음을 보장합니다.
다양한 조명에서 일관된 색상.
나중에 수동으로 수정하는 일이 줄어듭니다.
안정적인 컴퓨터 비전(객체 감지에서는 중간색이 필요함)
다양한 카메라 모듈 유형의 AWB
- HD 카메라 모듈– 전형적인HD 카메라 모듈웹캠이나 내시경에 사용되는 (1080p)에는 ISP에 AWB가 내장되어 있습니다. 대부분의 실내 및 실외 장면에서 잘 작동하지만 강한 색상의 조명(예: 빨간색 수술실 조명)에서는 어려움을 겪을 수 있습니다.
- CMOS 카메라 모듈- 최대cmos 카메라 모듈센서에는 AWB가 포함된 ISP가 함께 제공됩니다. 맞춤형 임베디드 시스템의 경우 특별한 처리가 필요한 경우(예: 색상 정확도가 중요한 의료 영상) 하드웨어 AWB를 끄고 자체 소프트웨어 알고리즘을 구현할 수 있습니다.
- 유연한 카메라 모듈 – A 유연한 카메라 모듈(예: 내시경 또는 내시경의 경우) 내장형 LED 조명을 사용하여 좁고 어두운 공간에서 작동하는 경우가 많습니다. LED에는 고정된 색온도(보통 주광색 또는 냉백색)가 있습니다. 이러한 경우 카메라는 하나의 광원에서만 물체를 보기 때문에 고정 화이트 밸런스(LED 색상으로 사전 설정됨)가 AWB보다 더 안정적일 수 있습니다. 그러나 많은 유연한 모듈에는 여전히 다양성을 위해 AWB가 포함되어 있습니다.
- USB 카메라 모듈 – A USB 카메라 모듈다음 UVC(USB 비디오 클래스)는 일반적으로 운영 체제를 통해 AWB 컨트롤을 노출합니다. 소프트웨어에서 자동 화이트 밸런스를 활성화하거나 비활성화할 수 있습니다. 이 모듈은 플러그 앤 플레이 애플리케이션에 널리 사용됩니다.
- 라즈베리 모듈 카메라–라즈베리 모듈 카메라(공식 Raspberry Pi 카메라 모듈)은 libcamera 라이브러리를 사용합니다. 기본적으로 AWB를 활성화하지만 고정 색온도를 설정하거나 수동 제어를 위해 AWB를 비활성화할 수도 있습니다. 이는 프레임 간 일관된 색상이 필요한 천체 사진이나 머신 비전에 유용합니다.
AWB의 한계
좋은 AWB라도 실패할 수 있습니다.
- 중성색이 없는 장면– 전체 프레임을 채우는 빨간색 꽃은 균형이 맞지 않을 수 있습니다. 알고리즘은 빨간색을 "중립"으로 만들고 회색으로 바꾸려고 합니다.
- 혼합 조명– 창문을 통한 햇빛과 따뜻한 실내 램프; 카메라는 타협을 선택해야 합니다.
- 매우 어두운 장면– 낮은 신호 대 잡음 비율로 인해 색상 추정이 신뢰할 수 없게 됩니다.
AWB가 좋은 카메라 모듈 선택
- 사용자 조정 찾기– AWB를 잠그거나 고정된 색온도를 설정하는 기능은 지속적인 인공 조명 아래에서 유용합니다.
- ISP 사양 확인– 고품질HD 카메라 모듈Sincere와 같은 유명 제조업체의 제품은 색온도 조회 테이블과 함께 고급 AWB 알고리즘을 사용합니다.
- 조명 아래에서 테스트하세요– 카메라가 직면하게 될 것과 동일한 조건에서 샘플 이미지를 캡처합니다.
Sincere의 카메라 모듈
진심어린에서 우리는 디자인합니다카메라 모듈안정적인 자동 화이트 밸런스를 갖춘 제품:
- CMOS 카메라 모듈– 미세 조정 옵션이 포함된 하드웨어 AWB.
- HD 카메라 모듈– 안정적인 색상 성능을 갖춘 1080p 및 4K 모듈.
- 유연한 카메라 모듈– 고정 화이트 밸런스 또는 AWB를 선택하십시오.
- USB 카메라 모듈– UVC 호환, 표준 API를 통한 AWB 제어.
- 라즈베리 모듈 카메라– libcamera AWB가 있는 MIPI 호환 모듈.
요약
자동 화이트 밸런스누구에게나 필수적인 기능입니다.카메라 모듈다양한 조명 아래에서 작동하는 것입니다. 흰색이 하얗게 보이고 장면이 자연스럽게 보이도록 색상을 자동으로 조정합니다. 하는 동안HD 카메라 모듈그리고USB 카메라 모듈장치에는 기본 AWB가 양호하므로 특수 작업을 위해 수동 제어가 필요할 수 있습니다. 에이유연한 카메라 모듈내장 LED가 있는 경우 고정 화이트 밸런스를 사용하면 더 잘 작동할 수 있습니다. 임베디드 프로젝트의 경우라즈베리 모듈 카메라, libcamera는 자동 및 수동 옵션을 모두 제공합니다. AWB를 이해하면 올바른 선택에 도움이 됩니다.cmos 카메라 모듈정확하고 일관된 색상을 위해.
Sincere에게 연락하여 귀하의 문제에 대해 논의하세요.카메라 모듈그리고자동 화이트 밸런스요구 사항.
