이미지 Quality 최적화#
포커스#
초점이 잘 맞는 이미지를 얻으려면 다음 사항을 고려하십시오.
- 렌즈를 렌즈 마운트에 끝까지 돌려 끼워야 합니다.
- 렌즈의 유리 표면은 깨끗해야 합니다.
- 타겟 오브젝트는 렌즈의 초점 범위 내에 있어야 합니다.
초점 심도#
오브젝트들이 카메라로부터 서로 다른 거리에 위치한 경우, 초점 심도를 고려해야 합니다. 모든 오브젝트에 초점이 맞은 것처럼 보이도록 초점 심도가 충분히 깊어야 합니다.
- 렌즈 조리개를 닫으면(조리개 링을 더 높은 f-number로 돌리면) 초점 심도가 깊어지고, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
- 조리개를 닫으면 카메라 센서에 도달하는 빛의 양이 줄어들므로 이미지가 더 어두워집니다.
Brightness#
다음 요인에 따라 이미지의 밝기가 결정됩니다.
조명#
- Basler는 가능하면 밝은 조명을 사용할 것을 권장하지만, 과도한 광도는 피해야 합니다. 이렇게 하면 극단적인 카메라 설정으로 카메라를 조작하는 상황을 방지할 수 있습니다.
- CCD 센서로 획득한 이미지에서 과도한 밝기는 스미어(이미지의 흰색 줄무늬) 및 블루밍(대비를 저하시키는 국소적 과다 노출)과 같은 아티팩트를 유발합니다. 확산성이 낮고 덜 강한 조명을 선택하면 스미어 및 블루밍 발생 가능성을 줄일 수 있습니다.
- 충분한 밝기의 조명을 사용할 수 없는 경우, 광원 활용에 최적화된 렌즈를 선택할 수 있습니다.
렌즈 조리개#
- 렌즈 조리개를 열면 더 많은 빛이 카메라 센서에 도달할 수 있으므로 이미지의 밝기가 증가합니다.
- 또한 렌즈 조리개를 열면 광학 수차의 영향도 커집니다. 이로 인해 이미지 왜곡이 발생하고 센서 가장자리로 갈수록 광도가 감소하며(비네팅), 초점 심도가 얕아집니다.
Exposure Time#
- 카메라의 Exposure Time 설정을 높여 이미지의 밝기를 높일 수 있습니다. 이렇게 하면 픽셀 판독을 위해 수집되는 광자 양이 증가합니다.
- Exposure Time 설정을 높이면 카메라의 프레임 레이트가 감소할 수 있습니다. 움직이는 오브젝트의 이미지를 획득하는 경우, Exposure Time 설정을 높이면 모션 블러가 증가할 수 있습니다.
Gain#
- 카메라의 Gain 설정을 높여도 이미지 밝기가 증가합니다.
- 어플리케이션에 극단적인 대비가 요구되는 경우가 아니라면, 이미지의 가장 밝은 부분에서도 디테일이 계속 보이도록 해야 합니다.
- Gain을 높이면 이미지 노이즈가 증가합니다.
Black Level#
- 카메라의 Black Level 설정을 변경하여 이미지의 밝기를 조절할 수 있습니다.
- 일반적으로 black level 설정은 이미지의 가장 어두운 부분에서 세부 사항이 식별될 수 있을 정도로만 높여야 합니다.
Exposure Time#
Exposure Time 설정은 센서가 빛에 노출되는 시간 간격을 결정합니다.
정지된 피사체와 움직이는 피사체 중 어떤 것을 촬영할지에 따라 적절한 Exposure Time 설정을 선택하십시오.
- 피사체가 움직이지 않는 경우 높은 Exposure Time 설정을 선택할 수 있습니다. 높은 Exposure Time 설정은 카메라의 허용 가능한 최대 Acquisition Frame Rate를 감소시키고 이미지에 아티팩트를 발생시킬 수 있습니다.
- 피사체가 움직이는 경우 모션 블러를 방지하기 위해 낮은 Exposure Time 설정을 선택하십시오. 일반적으로 노출 시간 동안 피사체의 이미지가 1픽셀 이상 움직이지 않도록 충분히 짧은 노출 시간을 선택하는 것이 원칙입니다.
Gain#
Gain은 각 픽셀 판독값을 특정 배율로 증폭합니다. 따라서 신호와 노이즈가 모두 증폭됩니다.
- Gain을 높이면 이미지 대비(contrast)가 증가합니다.
- Gain을 높이면 이미지 밝기가 증가합니다. 애플리케이션에 극단적인 대비가 요구되지 않는 한, Gain을 높일 때 이미지의 가장 밝은 부분에서 세부 사항이 계속 보이도록 하십시오.
Contrast#
이미지에서 강한 대비는 밝기가 다른 물체가 크게 차이나는 회색조로 표현될 때 얻어집니다. 대부분의 애플리케이션에서는 이미지의 가장 어두운 부분과 가장 밝은 부분에서도 미세한 세부 사항이 유지되면서 넓은 범위의 회색조를 표시할 때 최적의 대비가 달성됩니다. 그러나 일부 애플리케이션에서는 극단적인 대비가 요구될 수도 있습니다.
- 카메라의 gain 설정을 높여 이미지의 대비를 높일 수 있습니다. Gain은 픽셀 판독값을 증폭합니다.
- 높은 black level 설정은 높은 대비를 방해합니다. Basler는 8비트 초과 출력 시 black level 설정을 64를 초과하지 않을 것을 권장합니다.
- CCD 센서에서 획득한 이미지의 경우, 이미지 밝기가 너무 높으면 국부적인 과도 노출(블룸 현상)로 인해 대비가 손상될 수 있습니다. 확산되고 강도가 낮은 조명을 선택하여 스미어 및 블룸 현상 발생 가능성을 줄일 수 있습니다.
- 렌즈 조리개를 조이면 이미지의 밝기가 줄어들 뿐만 아니라, 이미지 가장자리 쪽의 명암비도 높아집니다.
- 어두운 이미지를 유발하는 불충분한 조명을 사용해야 하는 경우 노이즈의 흐림 효과를 느낄 수 있습니다. 지정된 온도 범위의 상한선 근처에서 카메라를 작동하면 이러한 영향이 특히 두드러질 수 있습니다. 카메라의 작동 온도를 낮추어 대비를 높일 수 있습니다. Gain을 높여서 신호 대 잡음비를 향상시키는 것은 불가능합니다. Gain을 높이면 신호와 노이즈가 동일한 비율로 증가합니다.
White Balance#
- 컬러 카메라를 사용하는 경우 화이트 밸런스를 조정할 때 사용하는 피사체는 균일한 회색이어야 하며 카메라의 전체 시야를 채워야 합니다. 이 피사체의 이미지가 균일한 회색을 보일 때 화이트 밸런스가 올바르게 설정된 것입니다.
- Black level 설정을 변경하면 화이트 밸런스도 변경됩니다. 따라서 Basler는 black level 설정 후 화이트 밸런스를 확인할 것을 권장합니다.
- 화이트 밸런스를 확인할 때 이미지가 저노출 상태도 과노출 상태도 아니어야 합니다.