Les applications impliquant des objets en mouvement rapide nécessitent souvent une fréquence d'images élevée et un temps d'exposition court. Un temps d'exposition court implique moins de lumière, ce qui signifie qu'un objectif sensible à la lumière et un capteur d'image sont nécessaires.
Voici un aperçu des paramètres qui vous aideront à trouver les réglages optimaux dans votre application à grande vitesse. Vous pouvez utiliser cela comme ligne directrice.
Régler le temps d'exposition adéquat
Le premier paramètre à optimiser est le temps d'exposition. Le temps d'exposition maximal est de 1/fréquence d'images. Si vous souhaitez atteindre 200 images par seconde, le temps d'exposition maximal est de 1/200 = 5 ms.
Plus le temps d'exposition est court, plus l'image est sombre. Par conséquent, vous souhaitez que votre temps d'exposition soit aussi long que possible pour augmenter la luminosité. Cependant, il est limité par le temps d'exposition maximal calculé comme indiqué ci-dessus. Une autre limitation importante dont vous devez être conscient est le temps d'exposition maximal pour éviter le flou de mouvement. Cela est expliqué plus en détail dans cet article. Dans certaines applications, le flou de mouvement est acceptable. Dans ces cas, un temps d'exposition plus long que la valeur calculée est possible.
Utiliser le gain pour améliorer la luminosité de l'image
Augmenter le réglage du gain analogique augmentera également la luminosité de l'image. Lorsque l'amplitude du signal de sortie du capteur reste constante, augmenter le gain rend la courbe de réponse plus raide, ce qui rend l'image plus lumineuse. Pour chaque augmentation de 6 dB du réglage du gain, la valeur de gris de l'image doublera. Par exemple, lorsque la caméra a un gain de 0 dB, la valeur de gris de l'image est de 126, et si le gain est augmenté à 6 dB, la valeur de gris de l'image augmentera à 252.
Ainsi, augmenter le gain peut être utilisé pour augmenter la luminosité de l'image.
Notez que l'augmentation du gain analogique amplifiera le bruit de l'image.
Utiliser le décalage numérique pour accroître encore la luminosité
Certaines de nos caméras prennent en charge la fonction « digital shift » de décalage numérique. Elle est couramment utilisée pour améliorer la luminosité des images. L'amélioration résulte de l’augmentation de la luminosité de chaque pixel individuellement par "décalage" des valeurs binaires vers la gauche. En réglant la valeur de décalage numérique sur n, cela entraîne un décalage logique vers la gauche de n sur toutes les valeurs de pixels.
Au final, cette procédure multiplie la valeur de chaque pixel par 2n. Il en résulte une image plus lumineuse, mais aussi une augmentation du bruit. Si la valeur du pixel résultant est supérieure à la valeur maximale possible pour le format de pixel actuel, elle est fixée à la valeur maximale.
To configure the digital shift factor, change the value of the “DigitalShift” parameter.
Pour configurer le facteur de décalage numérique, modifiez la valeur du paramètre "DigitalShift". Cependant, toutes les modèles ne prennent pas en charge cette fonctionnalité. Si votre modèle ne le prend pas en charge, vous pouvez modifier la valeur du gain pour obtenir un effet similaire. Veuillez noter que le décalage numérique augmentera également les niveaux de bruit.
Regroupement pour accroître la sensibilité du capteur d'image
Certaines caméras offrent la possibilité d'utiliser le binning (regroupement de pixel). Avec le binning, vous combinez la valeur de 4 pixels, ce qui rend la caméra 4 fois plus sensible à la lumière. Cependant, la résolution de la caméra est également divisée par 4.
Vous pouvez trouver plus d'informations dans cet
article about camera binning.
Utilisez un capteur d'image avec une taille de pixel plus grande
La taille du pixel a une grande influence sur la sensibilité à la lumière de la caméra. Les pixels plus grands captureront plus de lumière que les plus petits. Utiliser un capteur d'image avec une taille de pixel de 6,9 µ au lieu de 3,45 µ entraînera une capture de lumière quatre fois plus importante (3,453,45=11,90 µm² , 6,96,9=47,61 µm²). Lorsque l'on compare des capteurs de différents fabricants ou même du même fabricant mais de générations différentes, un pixel plus grand ne se traduira pas toujours par un pixel plus sensible à la lumière. Plus le capteur d'image est récent, plus le pixel est sensible à la lumière pour une même taille de pixel.
Caméras monochromes/couleurs
Les caméras monochromes sont jusqu'à trois fois plus sensibles à la lumière que les caméras couleur. Cela est dû au fait que les caméras couleur utilisent un filtre de Bayer pour générer une image en couleur. Ce filtre de Bayer bloque la plupart de la lumière atteignant les pixels du capteur. En conséquence, seule la lumière de la couleur spécifique du filtre atteindra le pixel du capteur.
De plus, les caméras monochromes génèrent également des images plus nettes, car il n'y a pas de traitement d'image comme c'est le cas avec les caméras couleur.
Source:
Bayer pattern on sensor profile - Bayer filter - Wikipedia
Choisir la meilleure lentille avec un faible nombre F
Les lentilles sont dotées de différentes valeurs F qui déterminent la quantité de lumière qu'elles laissent passer. La plupart d'entre elles ont une ouverture manuelle, où vous pouvez changer la valeur F de la lentille. Pour la quantité maximale de lumière qui passe à travers, vous devriez choisir une lentille avec une faible valeur F, telle que F1.4. Une lentille F1.4 capturera le double de lumière par rapport à une lentille F2.0, mais réduira la profondeur de champ.
Plus de lumière pour obtenir une meilleure image de caméra
Si l'image de votre caméra est encore trop sombre et qu'un réglage fin supplémentaire des paramètres ci-dessus n'est pas possible, l'ajout de lumière supplémentaire peut être la solution.
Si vous avez des questions sur l'éclairage ou avez besoin d'aide pour choisir la bonne lumière, veuillez nous contacter.
Nous trouverons l'éclairage optimal pour votre cas.
