Meta tuża modulu tal-kamera f'kamra mdawwal ftit, taħt id-dawl tal-qamar, jew ġewwa pajp skur, l-immaġni ta 'spiss issir granata, skura jew imċajpra. L-abbiltà ta' kamera li tipproduċi immaġni ċara u li tista' tintuża f'kundizzjonijiet bħal dawn tissejjaħprestazzjoni f'dawl baxx. Din hija waħda mill-aktar speċifikazzjonijiet importanti għal ħafna applikazzjonijiet - minn modulu ta 'kamera żgħira f'endoskopju mediku għal Modulu ta' Kamera USB għas-sigurtà ta 'bil-lejl. F'dan l-artikolu, aħna nispjegaw xi tfisser il-prestazzjoni tad-dawl baxx, liema fatturi jaffettwawha, u kif tagħżel modulu tal-kamera li jaħdem tajjeb fid-dlam.
Għaliex il-Prestazzjoni tad-Dawl Baxx JImporta
Kamera li tissielet f'dawl baxx se ġġiegħel lis-sensor jamplifika s-sinjal (iżżid il-qligħ), li wkoll jamplifika l-istorbju elettroniku każwali. Ir-riżultat huwa immaġni storbjuża, "snowy" b'dettall imnaqqas. F'applikazzjonijiet kritiċi – bħal endoskopju kirurġiku, sistema ta' viżjoni bil-lejl tal-karozzi, jew kamera ta' annimali selvaġġi bil-lejl – prestazzjoni fqira f'dawl baxx tista' twassal għal dijanjosi mitlufa, inċidenti jew data mitlufa.
Anke għal Modulu tal-Kamera USB sempliċi użat għall-ispezzjoni tad-dar, kapaċità tajba ta 'dawl baxx tfisser li tista' tara fil-kantunieri dlam mingħajr ma teħtieġ dawl estern qawwi.
Kif Tkejjel il-Prestazzjoni tad-Dawl Baxx?
M'hemm l-ebda numru universali wieħed, iżda l-manifatturi spiss jispeċifikaw:
Illuminazzjoni minima– L-iktar livell baxx ta' dawl (f'lux) li fih il-kamera tista' tipproduċi immaġni li tista' tintuża. Uffiċċju ta' ġewwa tipiku huwa ta' madwar 300-500 lux; dawl tal-qamar huwa madwar 0.1-0.3 lux.
Proporzjon sinjal għall-istorbju (SNR)– F'dawl baxx, SNR ogħla jfisser ħoss inqas viżibbli.
Sensittività– Spiss espress f'mV għal kull lux·s (millivolts għal kull lux kull sekonda) għas-sensor.
Modulu tajjeb tal-kamera b'dawl baxx jista 'jaħdem f'0.1 lux jew inqas, ħafna drabi bl-għajnuna ta' illuminazzjoni infra-aħmar.
Fatturi Ewlenin li Jaffettwaw il-Prestazzjoni tad-Dawl Baxx
1. Daqs tal-Pixel (Disinn tas-Sensor)
L-aktar fattur fundamentali huwa d-daqs ta 'kull pixel fuq is-sensor tal-modulu tal-kamera cmos. Pixels akbar jaqbdu aktar fotoni (partiċelli ħfief) minn pixels iżgħar. Pereżempju, pixel li huwa wiesa' 2.9 µm (mikrometri) jiġbor madwar erba' darbiet aktar dawl minn pixel ta' 1.4 µm. Għalhekk, għal riżoluzzjoni partikolari, sensor b'pixels akbar se jaħdem ħafna aħjar f'dawl baxx.
Huwa għalhekk li modulu ta 'kamera mini ta' 2 MP b'pixels kbar jista 'jipproduċi immaġini ta' bil-lejl aktar nodfa minn modulu ta '8 MP b'pixels żgħar ħafna, minkejja li l-modulu ta' 8 MP għandu riżoluzzjoni ogħla.
2. Teknoloġija Back-Illuminated (BSI).
Is-sensuri tradizzjonali għandhom wajers fuq iż-żona sensittiva għad-dawl, li jimblukkaw ftit dawl. Is-sensuri BSI aqleb l-istruttura, billi jpoġġu l-wajers wara l-fotodijodi. Dan jippermetti li aktar dawl jilħaq il-pixels, u jtejjeb is-sensittività tad-dawl baxx bi 30-50% meta mqabbel ma' sensuri mhux BSI tal-istess daqs tal-pixel. Kważi s-sensuri moderni tal-modulu tal-kamera CMOS kollha għall-endoskopija jew is-sorveljanza jużaw BSI.
3. Apertura tal-lenti (f-numru)
Il-lenti tikkontrolla kemm jidħol dawl fil-kamera. Lenti b'numru f aktar baxx (eż., f/1.8) tħalli aktar dawl minn waħda b'numru f ogħla (eż., f/2.8). Modulu tal-kamera b'fokus awtomatiku ħafna drabi jkollu apertura moderata (f/2.0-f/2.4) li tibbilanċja l-ġbir tad-dawl u l-fond tal-kamp. Għal dawl baxx estrem, modulu b'fokus fiss b'numru f baxx ħafna (f/1.4) huwa ideali, iżda se jkollu fond tal-kamp inqas baxx.
4. Teknoloġija tas-Sensor (BSI, Stacked, Shutter Globali)
Sensuri CMOS back-illuminati (BSI) u stacked huma l-aħjar għal dawl baxx. Is-sensuri tax-shutter globali tipikament għandhom sensittività kemmxejn aktar baxxa minn sensers rolling shutter tal-istess daqs tal-pixel, iżda huma preferuti meta x-xena jkun fiha moviment mgħaġġel.
5. Tnaqqis tal-Ħsejjes u Ipproċessar tal-Immaġni
Il-proċessur tal-immaġni tal-kamera (ISP) jista 'japplika tnaqqis spazjali tal-ħsejjes (itlitti l-frejm attwali) u tnaqqis temporali tal-istorbju (b'medja ta' diversi frejms). Modulu tal-kamera UVC sintonizzat tajjeb jista 'jipproduċi immaġni aktar nadifa bl-ispiża ta' telf żgħir ta 'dettall fin. Xi moduli high-end jużaw ukoll tekniki HDR b'ħafna frejms biex idawlu dellijiet mingħajr ma jisplodu l-illuminati.
6. Frame Rata u Ħin ta 'Espożizzjoni
F'dawl baxx ħafna, il-kamera tista' awtomatikament tnaqqas ir-rata tal-frejms (eż., minn 30 fps għal 15 fps) biex tippermetti ħin itwal ta' espożizzjoni għal kull qafas. Dan jiġbor aktar dawl iżda jagħmel il-video inqas bla xkiel. Għal modulu tal-kamera raspberry pi v3, tista' tnaqqas manwalment ir-rata tal-frejms fis-softwer (libcamera‑vid --framerate 15) biex ittejjeb il-kwalità tal-immaġni b'dawl baxx.
Kif Ittejjeb il-Prestazzjoni tad-Dawl Baxx fil-Modulu tal-Kamera Tiegħek
Agħżel sensor ikbar (jekk id-daqs jippermetti)– Sensor ta’ 1/2.8″ b’pixels ta’ 2.9 µm se jissupera lil sensor ta’ 1/4″ b’pixels ta’ 1.4 µm.
Agħżel sensor BSI– Ħafna sensuri Sony IMX (eż., IMX290, IMX307) jużaw BSI.
Uża lenti b'apertura akbar– f/2.0 jew inqas jekk possibbli.
Żid illuminazzjoni infra-aħmar (IR).– Għal dlam totali, uża LEDs IR (850 nm jew 940 nm) u kamera mingħajr filtru IR-cut.
Naqqas ir-rata tal-qafas– Innegozja l-intoppi għall-luminożità.
Uża t-tnaqqis tal-istorbju temporali– Il-medja tal-frejms tnaqqas l-istorbju iżda tista’ tikkawża ghosting jekk ix-xena tiċċaqlaq.
Prestazzjoni ta' Dawl baxx f'Tipi differenti ta' Moduli tal-Kamera
Modulu Mini Kamera (għall-endoskopija)– Dawn għandhom sensuri żgħar ħafna (1/9″ sa 1/6″) u lentijiet żgħar. Il-prestazzjoni tagħhom f'dawl baxx hija limitata b'mod inerenti. Biex jikkumpensaw, il-moduli tal-kameras tal-endoskopji jużaw LEDs qawwi qrib ħafna tal-lenti. Għall-użu mediku, l-output tad-dawl huwa limitat biex jiġi evitat it-tisħin tat-tessuti, għalhekk is-sensittività tal-kamera hija kritika.
Modulu tal-Kamera USB (UVC)– Ħafna moduli tal-kamera UVC għal webcams jużaw sensuri żgħar b'kapaċità medja ta' dawl baxx. Madankollu, moduli professjonali tal-kamera UVC għal sorveljanza jew spezzjoni industrijali spiss jużaw sensuri BSI u pixels akbar. Jappoġġaw ukoll aġġustamenti awtomatiċi għall-qligħ u l-espożizzjoni.
Modulu tal-Kamera OEM– Meta tiddisinja modulu tal-kamera OEM personalizzat, tista 'tottimizza kull aspett għal dawl baxx: agħżel sensor BSI b'pixels kbar, speċifika lenti tal-ħġieġ b'apertura f/1.8, u rranġat it-tnaqqis tal-istorbju tal-ISP. Dan huwa l-aħjar mod biex tinkiseb prestazzjoni eċċellenti f'dawl baxx għal applikazzjoni speċifika.
Modulu tal-Kamera Auto Focus– Autofocus iżid element ta 'lenti li tiċċaqlaq, li jista' jnaqqas ftit l-apertura massima. Madankollu, ħafna moduli autofocus għadhom jiksbu f/2.0-f/2.4, li huwa tajjeb għal dawl baxx. Il-vantaġġ huwa li tista 'wkoll tiffoka fuq oġġetti mill-qrib f'kundizzjonijiet baxxi.
Modulu tal-Kamera Raspberry Pi V3– Il-kamera uffiċjali tar-Raspberry Pi tuża sensor Sony IMX708 (BSI, pixels 1.4 µm fil-modalità 4:3). Il-prestazzjoni tad-dawl baxx tagħha hija deċenti għal modulu tal-konsumatur, iżda mhux tajba daqs kamera industrijali dedikata b'dawl baxx. Tista' ttejjebha billi tnaqqas ir-rata tal-qafas u tuża l-għażla --nopreview biex tevita overhead tas-CPU.
Eżempju Prattiku
Ejja ngħidu li għandek bżonn modulu ta' kamera żgħira għal spezzjoni ta' drone bil-lejl. Għandek żewġ għażliet:
Għażla A: Sensor 720p b'pixels ta '2.2 µm, BSI, lenti f/2.0.
Għażla B: Sensor 1080p b'pixels ta' 1.4 µm, mhux-BSI, lenti f/2.8.
Għażla A se tipproduċi immaġni bil-lejl ħafna aktar nadifa, minkejja li r-riżoluzzjoni hija aktar baxxa. Għall-kompitu tad-drone, m'għandekx bżonn 1080p - trid tara s-suġġett b'mod ċar fid-dlam. Għalhekk, agħżel il-modulu bi prestazzjoni aħjar f'dawl baxx.
Sommarju
Il-prestazzjoni tad-dawl baxx tiddetermina kemm modulu tal-kamera jista 'jipproduċi immaġni li tista' tintuża f'kundizzjonijiet baxxi jew skuri. Jiddependi fuq id-daqs tal-pixel (akbar huwa aħjar), it-teknoloġija BSI, l-apertura tal-lenti, it-tnaqqis tal-istorbju tal-ISP, u r-rata tal-qafas. Meta tagħżel modulu tal-kamera - kemm jekk modulu tal-kamera mini għall-endoskopija, Modulu tal-kamera USB għas-sigurtà, modulu tal-kamera OEM għal apparat personalizzat, modulu tal-kamera auto focus għal skaner tal-barcode, modulu tal-kamera UVC għal webcam, modulu tal-kamera cmos għal viżjoni inkorporata, jew modulu tal-kamera raspberry pi v3 għal prototip - dejjem iċċekkja d-daqs tal-pixel tas-senser u jekk jużax BSI. F'dawl baxx ħafna, ikkunsidra li żżid illuminazzjoni IR u tnaqqas ir-rata tal-qafas.
Jekk għandek bżonn modulu tal-kamera ottimizzat għal applikazzjonijiet ta' dawl baxx, ikkuntattja lil Sincere. Aħna niddisinjaw u nimanifatturaw moduli ta' kameras OEM personalizzati b'sensors CMOS ta' sensittività għolja, pixels kbar, u lentijiet veloċi mfassla għall-ambjent tiegħek.
