카메라 파라미터 구성#

이 항목에서는 가장 흔하게 사용되는 몇 가지 Property에 대해 설명합니다.

Exposure Time#

Exposure Time은 각 프레임에 대해 카메라 센서가 빛에 노출되는 시간을 정의합니다. 이는 이미지 밝기, 모션 블러, 신호 품질에 직접적인 영향을 미치기 때문에 이미지 취득에서 가장 중요한 Property 중 하나입니다.

Exposure Time의 영향#

노출되는 동안 센서는 광자를 수집하여 전기 신호로 변환합니다. Exposure Time이 길어질수록 더 많은 빛이 축적됩니다. 이 시각화 자료는 이를 요약합니다:

Short exposure → less light → darker image
Long exposure  → more light → brighter image

Exposure Time의 길이는 다음과 같은 영향을 미칩니다:

Brightness
- 노출이 길어지면 밝기가 증가합니다.
- 노출이 짧아지면 밝기가 감소합니다.
모션 블러
- 노출이 길면 움직이는 물체가 흐리게 나타납니다.
- 노출이 짧으면 움직이는 물체가 멈춘 것처럼 나타납니다.
이미지 노이즈
- 매우 짧은 노출은 노이즈가 있는 이미지(낮은 신호)를 초래할 수 있습니다.
- 노출이 길어지면 신호 품질은 향상되지만 모션 블러가 발생할 수 있습니다.

애플리케이션에 따라 Exposure Time을 지정할 때 어떤 효과에 우선순위를 둘지 결정해야 합니다. 다음 표가 지침이 될 수 있습니다.

목표	권장 노출
빠른 움직임 고정	짧은 노출
밝기 극대화	긴 노출
안정적인 측정	균형 잡힌 노출

구성 예시#

camera.ExposureAuto.Value = "Off"
camera.ExposureTime.Value = 3000  # Value, usually in microseconds

ExposureAuto = Off 수동 제어를 보장합니다.
ExposureTime 다음에서 지정됩니다. microseconds (µs).

주요 내용 요약#

Exposure Time은 항상 다음 요소들과 연관하여 선택해야 합니다.

장면의 밝기
모션 속도
프레임 레이트 요구 사항

올바른 Exposure Time을 지정하는 것은 안정적인 비전 시스템을 구축하는 데 있어 기본적인 단계입니다.

camera.ExposureAuto.Value = "Off"
camera.ExposureTime.Value = 3000  # Value is in microseconds. Check ValueRange for valid values.
#alternatively:
camera.ExposureTimeAbs.SetValue(3000, pylon.FloatValueCorrection_ClipToRange)

Gain#

Gain은 노출 후 센서 신호의 전자적 증폭을 제어합니다. Exposure Time과 달리 Gain은 캡처된 빛의 양을 늘리는 것이 아니라 기존 신호를 증폭합니다. 이 시각화 자료는 이를 요약합니다.

Low gain  → weak amplification → darker but cleaner image
High gain → strong amplification → brighter but noisier image

Gain의 영향#

Brightness
- Gain을 높이면 이미지가 더 밝아집니다.
- 실제 신호 강도를 증가시키는 것이 아니며, 이미 캡처된 내용을 증폭할 뿐입니다.
이미지 노이즈
- 높은 Gain은 신호와 노이즈를 모두 증폭합니다.
- 과도한 Gain은 이미지를 거칠게 만듭니다.
Detail Quality
- 높은 Gain은 대비 및 미세 디테일의 가시성을 저하시킬 수 있습니다.

구성 예시#

camera.GainAuto.Value = "Off"
camera.Gain.Value = 5

주요 내용 요약#

Exposure Time을 늘릴 수 없는 경우(예: 모션 블러 발생 위험이 있는 경우) Gain을 사용하십시오.
화질과 신호 대 잡음비(SNR)가 중요한 경우 과도한 Gain을 피하십시오.

일반적인 규칙: 가능한 경우 높은 Gain보다 긴 Exposure Time을 선호하십시오.

ROI#

ROI (Region of Interest)는 각 프레임마다 실제로 읽혀지고 전송되는 센서의 부분을 정의합니다. 기본적으로 ROI는 센서와 동일한 크기(전체 해상도)입니다. 너비와 높이를 변경하여 장면에 관련된 부분에만 집중할 수 있습니다. 이 시각화 자료는 이를 요약합니다.

Full sensor → large image → more data
Part of the sensor → cropped image → less data

ROI를 줄이면 지정된 영역 외부에 있는 픽셀은 읽히거나 전송되지 않습니다.

다음 항목을 사용하여 ROI를 조정할 수 있습니다. Width, Height, OffsetX 및 OffsetY 파라미터의 상태를 업데이트합니다. Width + OffsetX 다음 항목에 의해 제한됩니다. MaxWidth 및 Height + OffsetY 다음 항목에 의해 제한됩니다. MaxHeight.

정보

ROI 치수는 하드웨어 제약 조건(증분, 정렬)의 적용을 받습니다.
최대 ROI는 전체 센서 해상도와 같습니다.
ROI를 변경하려면 이미지 취득을 중지해야 합니다.

Image ROI 변경의 영향#

프레임 레이트 증가: 프레임당 데이터가 줄어들면 더 빠른 판독과 더 높은 프레임 레이트(fps)가 가능합니다.
대역폭 감소: GigE 카메라에 특히 중요합니다.
처리 부하 감소: 이미지 크기가 작을수록 더 빠른 이미지 처리(OpenCV/AI)가 가능합니다.
관심 영역 집중: 장면의 불필요한 부분을 제외할 수 있습니다.

다음 표는 더 작은 ROI가 애플리케이션에 어떻게 도움이 되는지 가이드라인을 제공합니다.

사용 사례	더 작은 ROI의 이점
작은 개체 추적	더 빠른 처리 및 노이즈 감소
고속 검사	프레임 레이트 증가
특정 구역 내 에지 검출	연산량 감소

구성 예시#

camera.StopGrabbing()

camera.Width.Value = 640
camera.Height.Value = 480

camera.StartGrabbing()

주요 내용 요약#

ROI 축소는 머신 비전 시스템에서 가장 효과적인 성능 도구 중 하나입니다. 소스에서 데이터 양을 줄임으로써 다음 측면을 개선할 수 있습니다.

처리량
지연 시간
시스템 확장성

소프트웨어를 통한 이미지 자르기와 달리, ROI를 줄이면 파이프라인에 들어가기 전에 불필요한 데이터가 제거됩니다.

Static Defect Pixel Correction#

Defect Pixel Correction을 사용하면 센서 개별 픽셀의 감도 차이로 인한 영향을 최소화할 수 있습니다. 이 기능은 모든 카메라에서 지원되는 것은 아닙니다. 따라서 현재 장치에서 지원되지 않을 가능성을 고려해 대비책을 마련하는 것이 중요합니다.

정보

사용 pylon.StaticDefectPixelCorrection 호출 camera.NodeMap.
사용 ListType_Factory 공장 제공 불량 픽셀 읽기
사용 ListType_User 사용자 지정 불량 픽셀 읽기/업데이트
잡기 pylon.RuntimeException 및 pylon.InvalidArgumentException 지원되지 않는 모델의 경우

구성 예시#

from pypylon import pylon

with pylon.InstantCamera(pylon.FirstFound) as camera:
    # Read the factory defect pixel list.
    factory_ok, factory_pixels = pylon.StaticDefectPixelCorrection.GetDefectPixelList(
        camera.NodeMap,
        [],
        pylon.StaticDefectPixelCorrection.ListType_Factory,
    )

    # Build/update the user list as (x, y) or (x, y, type) tuples.
    user_pixels = [(100, 200), (300, 400, 0)]

    try:
        normalize_ok, normalized_pixels = pylon.StaticDefectPixelCorrection.NormalizePixelList(
            camera.NodeMap,
            user_pixels,
        )

        set_ok, written_pixels = pylon.StaticDefectPixelCorrection.SetDefectPixelList(
            camera.NodeMap,
            normalized_pixels,
            pylon.StaticDefectPixelCorrection.ListType_User,
        )

        get_ok, read_back_pixels = pylon.StaticDefectPixelCorrection.GetDefectPixelList(
            camera.NodeMap,
            [],
            pylon.StaticDefectPixelCorrection.ListType_User,
        )
    except (pylon.RuntimeException, pylon.InvalidArgumentException):
        # Camera does not provide this feature.
        pass

주요 내용 요약#

정적 불량 픽셀 보정은 장치 종속 기능으로 취급하세요. 사용 가능한 경우 사용하고, 지원되지 않는 경우 적절히 우회하도록 처리하세요.