Optimize görüntü kalitesi için Precise iris control
- Özet :
P-iris, tüm ışık koşullarında network kameraların optimal olarak çalışmasını imkan tanıyan bir çözümdür. Işığın kırınımı ve görüntü sapmasını otomatik olarak minimumda tutarken, görüntüde keskinliği getirir, yeterli depth of field ile yüksek çözünürlüklü video sağlar.
Bir lensin irisi açıklığı regüle eder, bu aynı zamanda diyafram ya da aperture olarak da bilinir. Bu giriş yapacak ışık miktarını belirler, bu şekilde görüntü doğru bir şekilde pozlanmış olur. Ancak açıklık aynı zamanda dof – depth of field ve görüntü keskinliği / netliğini de etkiler.
Değişken ışık koşulu olan ortamlarda, özellikle dış ortamda, otomatik olarak ayarlanabilir iris gerekmektedir veya güvenlik profesyonelleri tarafından tavsiye edilmektedir. Bu yaygın olarak DC-iris lenstir. Ama bir DC-iris lens yalnzıca ışık seviyesine yanıt verir ve iris açıklığının diğer görüntü kalitelerini nasıl etkileyeceğini hesaba katmaz örneğin depth of field. Bu DC-iris lensler için bir dezavantajdır ve P-iris bu problemin üstesinden gelmek için tasarlanmıştır.
P-iris sistem, bir P-iris lens ve özelleştirilmiş yazılım gerektirir. Yazılım, P-iris lensteki motoru kontrol eder, irisin otomatik ve hassas bir şekilde kontrol edilmesini sağlar. P-İris’in birincil amacı, lensin merkezi ve en iyi performans gösteren kısmının kullanılması için optimum iris konumunun ayarlanmasını sağlayarak görüntü kalitesini iyileştirmektir. Bu pozisyon, spesifik bir f-numarası olarak tanımlanır, lensin optimal olarak çalıştığı yerdir. Böylelikle birçok optik hatalarda azaltılır, görüntü kalitesi de aynı zamanda dof, çözünürlük gibi en iyidir.
P-iris lensler, p-iris destekli kameralar ile kullanılır.
- Giriş :
Günümüzün network video gözetleme kameraları şaşırtıcı çözünürlükler ile görüntü üretir. Megapixel, HDTV, ya da 4K görüntü sensörleri ile, kameralar araç ve insanı ekstrem detaylar ile yakalamamızı sağlar. Ama görüntü kalitesi kameranın yalnızca görüntü sensörüne bağlı değildir. Aslında, keskin ve net bir görüntünün oluşumunda birçok bileşen ve faktör(ler) vardır. Özellikle dış ortam koşullarında, kameralar değişken ışık koşulları ile baş etmek zorundadır. Lensin kalitesi ve iris kontrol kabiliyeti, iyi bir görüntü elde edebilmek için çok önemli bir diğer faktörler dizisidir.
Değişken ışık koşulunun olduğu ortamlarda, bu zorluğun üstesinden gelmek için, yeni tip iris kontrollü bir lens, lens üreticisi Kowa ve Axis tarafından geliştirildi. Bu tip lenslerin irisi, P-iris olarak bilinmektedir. Ya da açık haliyle Precise iris. (Precise kelime anlamı olarak hassas diyebiliriz.) Bir P-iris lens görüntü keskinliğini arttırır.
- İrisin rolü :
Bir lensin irisi aslında temel olarak insan gözünün irisi ile aynı çalışır. Geçecek ışık miktarını belirler, böylelikle görüntü doğru bir şekilde pozlanır. Iris açıklığı, aperture/diyafram açıklığı olarak da bilinir. Diyafram açıklığı alan derinliği (depth of field) ve görüntü keskinliğini etkiler.
Bir lens yalnızca odak noktası olarak adlandırılan tek bir noktaya tam olarak odaklanabilir. (Point of focus olarak da bilinir).
Alan derinliği veya odak derinliği veya netlik derinliği; adından da anlaşılacağı gibi, fotoğrafta veya videoda netleştirilmiş konunun (bu obje veya bir şahıs olabilir) önünde ve arkasında kalan net alandır.
Alan derinliğini 3 şey belirler.
1- diyafram açıklığı: diyafram açıklığı arttıkça dof azalır.
2- lens odak uzunluğu (mm) : lens odak uzunluğu arttıkça, dof azalır.
3- kameranın konuya olan uzaklığı : kamera-konu arasındaki mesafe arttıkça, dof artar.
Daha büyük bir alan derinliğine sahip olmak, nesnelerin odak noktası çevresinde daha geniş bir aralıkta keskin ve net görünmesi anlamına gelir.
1- Alan derinliği
2- Odak uzaklığı – kameradan odak noktasına uzaklık
Alan derinliği, iris açıklığı ile test orantılıdır. Daha açık bir diyafram, alan derinliği azaltır. Örneğin f1.2 diyafram ile f2.0 diyaframı kıyasladığımızda f1.2 diyafram değerinde alan derinliği daha azdır.
Görüntü netliği yalnızca yeterli alan derinliği gerektirmez, aynı zamanda optik hataları ve lens sapmalarını da minimumda tutmayı gerektirir. Tüm lenslerde, tam lens yüzeyi kullanıldığında bir tür görüntü sapması oluşturur. Çok küçük iris açıklığı olduğu durumda kırınımdan kaynaklanan görüntü bulanıklığı problemine sebep olabilir.
Çok küçük iris açıklığından kaynaklanan görüntü bulanıklığı problemi, özellikle yoğun ışıklı ortamlarda, yoğun ışık kamerayı irisi küçültmeye zorlayarak ışığın birçok piksel üzerinde yayılmasına (kırılmasına) neden olduğu parlak dış mekan sahnelerinde bir sorundur.
Kırınım, kameranın görüntü sensörünün piksel boyutu küçüldükçe daha ciddi sorunlara neden olur. Daha küçük piksellerle, kırılan ışık daha fazla sayıda piksele ulaşacaktır. Bu, küçük pikselleriyle birlikte megapiksel sensörlerle birlikte otomatik DC-iris lens kullanan kameralar için tipik bir sorundur.
Sensör boyutu, bir kameranın içindeki sensörün boyutudur.
Piksel boyutu, görüntü sensörünü oluşturan görüntü sensörünün boyutudur.
Sensör boyutu = Piksel boyutu (V) veya (H) x Etkin Piksel miktarı (V) veya (H)) Piksel boyutu: 4.4μm x 4.4μm
Etkin Piksel miktarı : 1600 x 1200
Sensör boyutu (H) ＝ 0,0044 x 1200＝ 5,28 mm
Sensör boyutu (V) ＝ 0,0044 x 1600＝ 7,04 mm
Sensör boyutu＝ 7,04 x 5,28 mm
4. İris kontrol opsiyonları :
Bir lens ya sabit ya da ayarlanabilir iris açıklığına sahip olabilir. Bir lensin irisi ayarlanabilirse, ya manuel ya da otomatik olarak ayarlanabilmektedir. 3 tip oto iris kontrolü bulunmaktadır.
- DC-iris
- Video iris
- P-iris
Manuel iris bir lens ile, iris açıklığı el yordamıyla ayarlanır. İç ortam uygulamaları için özellikle ışık seviyesinin sabit olduğu yerlerde, sabit ya da manuel iris lensler uygun olabilir. Çünkü iris açıklığı sürekli bir ayar gerektirmez.
Işık seviyesinin değişken olduğu ortamlarda, özellikle dış ortam kamera uygulamaları, lensin irisinin otomatik olarak ayarlanabilmesi en iyi seçenektir. DC-iris lensler ve video iris lensler her ikiside kontrol sinyaline dönüştürülen bir analog sinyali kullanır. Bir DC-iris lenste, bu dönüşüm kamerada gerçekleşir, ve video iris lenste, bu dönüşüm lenste gerçekleşir. Bir DC-iris ya da video iris lens sahnedeki yalnızca ışık seviyesine yanıt verir. Bu tip iris kontrolleri (dc-iris ya da video iris) iris açıklığının diğer görüntü kalitelerine etkisini hesaba katmaz örneğin alan derinliği. Bu tip lenslerle, kamera sadece ışığın seviyesine göre irisin açılması ya da kapanması durumunu bilir ve irisin konumunu bilmez. Bu bir dezavantajdır ve P-iris bu problemin üstesinden gelmek üzere tasarlanmıştır.
En son geliştirilen standard olan i-CS lens, P-iris lense benzer şekilde, optimize edilmiş iris kontorlünü, otomatik odaklama ve uzaktan zoom fonksiyonları ile birleştirir.
5. P-iris nasıl çalışır ?
P-iris sistemi, kamerada bir P-iris lens ve yazılımdan oluşur. Yazılım, p-iris lensteki motoru kontrol ederek irisin otomatik ve hassas kontrolünü sağlar. Bir DC-iris lensten farklı olarak, P-iris kontrolünün ana görevi, lensten geçen ışık miktarını sürekli olarak ayarlamak değildir. P-iris’in birincil amacı, optimum iris konumunun ayarlanmasını sağlayarak görüntü kalitesini iyileştirmektir. Belirli bir F değeri olarak ifade edilen bu konum, lensin en iyi şekilde çalıştığı, birçok optik hatanın azaltıldığı ve görüntü kalitesinin (kontrast, çözünürlük, ve alan derinliği açısından) en iyi olduğu yerdir.
Soldaki resim, DC-iris lensli bir kameradan elde edimiş bir görüntü. Sağdaki resim P-iris lensli bir kameradan elde edilmiş bir görüntüdür. Soldaki resme göre daha büyük bir alan derinliği sağlar.
Soldaki resim, DC-iris lensli bir kameradan elde edimiş bir görüntü. Sağdaki resim P-iris lensli bir kameradan elde edilmiş bir görüntüdür. Soldaki resme göre daha keskin kontrastlı görüntü sağlar.
P-iris lensli bir kamerada, karanlık koşullarda iris tamamen açılacaktır. Aydınlık ortamlarda, P-İrisli bir kamera, irisin kapanmasını kırınım veya bulanıklığı önleyen bir konuma sınırlamak üzere programlanmıştır. Bu nedenle, tüm aydınlatma koşullarında P-Iris, optimum görüntü kalitesi sağlamak için otomatik olarak ayarlamalar yapabilir.
Kaynakça:
https://www.stemmer-imaging.com/en/knowledge-base/p-iris-precise-iris/
https://www.axis.com/learning/web-articles/lenses-for-network-video-cameras/p-iris
https://www.rmaelectronics.com/content/Kowa-Lenses/P-Iris%20Lens%20Presentation.pdf
Bir yanıt bırakın
Yorum yapabilmek için oturum açmalısınız.