最佳化影像 Quality#
焦點#
若要獲得清晰的影像,請考慮以下幾點:
- 鏡頭必須旋入鏡頭卡口,直到完全鎖緊為止。
- 鏡頭的玻璃表面必須保持清潔。
- 目標物體必須位於鏡頭的對焦範圍內。
景深#
如果物體與相機之間的距離各不相同,就必須考慮景深。景深必須足夠大,才能讓所有物體都呈現清晰銳利的效果。
- 縮小鏡頭光圈(將光圈環轉至較大的 f 值)會增加景深,反之亦然。
- 縮小光圈會減少進入相機感光元件的光線量,因此會使影像變暗。
亮度#
以下因素會影響影像的亮度:
光源#
- Basler 建議在可行情況下使用明亮的照明,但應避免強度過高。這樣一來,您就不必使用極端的相機設定來操作相機。
- 在由 CCD 感測器擷取的影像中,過高的亮度會導致諸如拖影(影像中的白色條紋)和光暈(破壞對比度的局部過飽和)等影像失真現象。您可以選擇光線較為漫射且強度較低的照明方式,以降低出現拖影和光暈的機率。
- 若無法獲得足夠亮度的照明,您可以選擇一款針對光線利用率進行優化的鏡頭。
鏡頭光圈#
- 打開鏡頭光圈可讓更多光線進入相機的感光元件,從而提高影像的亮度。
- 擴大鏡頭光圈也會加劇光學像差的影響。這會導致影像變形,且光線強度會朝感光元件邊緣逐漸減弱(暗角)。此外,景深也會變淺。
Exposure Time#
- 您可以透過提高相機的 Exposure Time 設定來提高影像的亮度。此舉可增加在像素讀出時所收集的光子數量。
- 增加曝光時間設定可能會降低相機的幀率。若您正在拍攝移動物體的影像,增加曝光時間設定可能會加劇動態模糊。
Gain#
- 提高攝影機的增益設定,也會使影像亮度增加。
- 除非您的應用需求需要極高的對比度,否則應確保影像中最明亮的部分仍能清晰呈現細節。
- 提高增益會導致影像雜訊增加。
Black Level#
- 您可以透過調整相機的 Black Level 設定。
- 通常,您應將黑電平設定僅調整至足以讓影像中最暗處的細節清晰可見的程度。
Exposure Time#
曝光時間的設定決定了感光元件接受光線照射的時間長短。
請根據您是要拍攝靜態或動態物體,選擇相應的曝光時間設定:
- 如果物體靜止不動,您可以選擇較長的曝光時間設定。較長的曝光時間設定可能會降低相機的最大允許幀率,並可能導致影像中出現偽影。
- 如果拍攝對象正在移動,請選擇較短的曝光時間設定,以避免產生動態模糊。一般來說,應選擇足夠短的曝光時間,以確保在曝光期間,拍攝對象的影像位移不超過一個像素。
Gain#
增益會將每個像素的讀出訊號放大至特定倍數。因此,訊號與雜訊都會隨之被放大。
- 提高增益會增加影像的對比度。
- 提高增益會增加影像的亮度。除非您的應用需求需要極高的對比度,否則在提高增益時,請確保影像中最明亮的區域仍能清晰呈現細節。
對比#
當不同亮度的物體以差異顯著的灰階值呈現時,影像便會產生強烈的對比。對於大多數應用而言,當影像呈現廣泛的灰階範圍,且即使在影像中最暗與最亮的部分,細微細節仍清晰可見時,即可達到最佳對比。然而,某些應用可能需要極端的對比。
- 您可以透過提高相機的增益設定來增加影像的對比度。增益會放大像素的讀取訊號。
- 過高的黑電平設定會導致對比度降低。Basler 建議黑電平設定值不要超過 64(當輸出位元數大於 8 位元時)。
- 在由 CCD 感測器擷取的影像中,若影像亮度過高,局部過飽和(光暈現象)可能會破壞對比度。您可以選擇光線較為漫射且強度較低的照明方式,以降低產生拖影和光暈現象的可能性。
- 縮小鏡頭光圈不僅會降低影像的亮度,還會增加影像邊緣的對比度。
- 若您必須在光線不足的情況下拍攝,導致影像過暗,可能會注意到雜訊造成的模糊影響。若在相機指定溫度範圍的上限附近運作,此現象可能特別明顯。您可以透過降低相機的運作溫度來提高對比度。請注意,無法透過提高增益來改善訊號雜訊比。提高增益會使訊號與雜訊以相同比例增加。
白平衡#
- 若您使用的是彩色相機,用於調整白平衡的物體應為均勻的灰色,且應填滿相機的整個視野。當此物體的影像呈現均勻的灰色時,即表示白平衡已調整正確。
- 變更黑電平設定時,白平衡也會隨之改變。因此,Basler 建議您在設定黑電平後,請務必檢查白平衡。
- 檢查白平衡時,請確保影像既未曝光不足,也未曝光過度。