머신 비전 카메라에서 ISO 값에 해당하는 것은 무엇인가요?#
ISO 값 소개#
ISO 값은 빛에 대한 사진용 필름의 감도를 나타내는 척도입니다. "필름 감도(film speed)"라고도 하며 필름 플레이트의 감광성 입자 크기와 관련이 있습니다.
이 용어는 아날로그 사진 시대에서 유래했으며 오늘날에도 디지털 카메라에 계속 사용되고 있습니다. 하지만 이 용어는 주로 DSLR이나 스마트폰 카메라 같은 디지털 소비자용 사진 카메라에서 볼 수 있습니다. 여기서는 사용자가 주변 조명 환경이 좋지 않은 조건을 보정하거나 단순히 더 밝은 이미지를 촬영하기 위해 ISO 값을 변경할 수 있습니다. ISO를 높이면 감도가 높아져 더 밝은 이미지를 얻을 수 있습니다.
일반적인 값으로는 ISO 100 / 200 / 400 / 800 / 1600 / 2400 / 3200 / 6400이 있으며, 대부분의 경우 ISO 100이 기본 감도이거나 더 정확히는 0배 증폭을 의미합니다. 다음 ISO 값은 광감도를 두 배로 높이며(1 "스톱(stop)"), 이는 곧 이미지의 밝기도 두 배로 증가함을 의미합니다.
그러나 이러한 값들은 표준화되어 있지 않으며 제조사마다 시작 값을 다르게 정의하기 때문에 센서와 카메라마다 서로 다른 밝기 조건을 의미할 수 있습니다.
머신비전 카메라의 ISO 값#
머신비전 카메라의 경우 SFNC(Standard Features Naming Convention)에 ISO라는 이름의 기능이 없습니다.
필름 감도나 ISO에 가장 가까운 기능은 Gain 카메라 기능입니다. Gain은 기본적으로 센서의 픽셀 셀에서 수신된 신호를 증폭하여 이미지 밝기를 줄이거나 늘릴 수 있습니다. 하지만 머신비전 카메라의 Gain은 일반적으로 ISO에서 가능한 것보다 훨씬 더 세밀한 단계로 설정할 수 있습니다.
대부분의 Basler 카메라는 Gain이 dB 단위로 제공되며 0~24 dB 범위 내에 있습니다. 0 dB에서 6 dB로, 그리고 이후 6 dB씩 올라갈 때마다 실제로 이미지 밝기가 두 배로 증가합니다. 다음 표는 사진 카메라의 ISO 값과 디지털 비디오 카메라의 Gain 값을 비교한 예시를 보여줍니다. 아래 값은 테스트를 거치지 않은 예시 값일 뿐입니다.
| ISO 값 - DSLR 카메라 | Gain [dB] - 머신비전 카메라 |
|---|---|
| 100 | 0 |
| 200 | 6 |
| 400 | 12 |
| 800 | 18 |
| 1600 | 24 |
머신비전 카메라에 ISO 기능이 없는 이유#
첫째, 이는 역사적인 이유 때문입니다. ISO는 스틸 카메라나 영화 제작에 사용되는 카메라에 사용되는 필름 소재를 표준화하기 위해 개발되었습니다.
반면에 Gain은 전자 신호 처리를 위한 기본 용어입니다. TV 방송용 카메라나 비디오 테이프를 사용하는 초기 비디오 카메라처럼 항상 전자 센서를 사용했던 카메라는 전자 신호를 사용합니다. 이러한 신호(또는 기타 전자 신호)가 증폭될 때 Gain이라는 용어가 사용됩니다.
두 번째 설명은 최종 이미지 결과에 대한 서로 다른 기대치입니다. 스틸 카메라는 종종 온갖 종류의 이미지 개선 방법을 사용하여 최고의 사진을 구현하려고 하는 반면, 머신비전 카메라는 대개 어떠한 추가 처리 없이 재현 가능한 실제 이미지를 제공하고자 합니다.
이를 위해 Basler는 픽셀 처리에 대한 최적의 제어와 이해를 돕기 위해 analog gain, digital gain, Binning 또는 Gamma 설정을 구분합니다. 단 하나의 선형 ISO 값으로만 작업한다는 것은 이러한 다른 모든 매개변수를 내부적으로 숨기고 변경한다는 것을 의미합니다.
결론#
두 정의 간에 직접적인 관계가 없으므로 ISO 값을 Gain으로 또는 그 반대로 변환할 수는 없습니다. 하나는 화학적 필름 소재의 감도를 설명하고, 다른 하나는 전자 신호의 증폭을 설명하기 때문입니다.