مقاله
کالیبراسیون تاریک و سفید در آلترون و جبران تیرگی گوشههای لنز
یک آزمایش ساده بکنید. دوربین را جلوی یک سطح سفید کاملاً یکنواخت بگذارید و تصویر را نگاه کنید. به احتمال زیاد مرکز کمی روشنتر از گوشههاست و اگر دقیقتر شوید، ستونها یا پیکسلهایی میبینید که کمی با همسایههایشان فرق دارند. سطح یکنواخت است، تصویر نه. کالیبراسیون تاریک و سفید دقیقاً برای حذف همین اختلاف است.
این ناهمواری از کجا میآید؟
دو منبع اصلی دارد. اول خود سنسور: حتی در تاریکی مطلق هر پیکسل عدد کمی متفاوت میدهد، و زیر نور یکسان هم حساسیت پیکسلها دقیقاً مثل هم نیست. دوم لنز: هر لنزی در لبهها نور کمتری عبور میدهد، که به آن وینیتینگ میگویند. در کار اندازهگیری یعنی یک جسم یکسان در گوشه تیرهتر از مرکز خوانده میشود، و این خطای سیستماتیک است، نه نویز.
نورپردازی نایکنواخت هم همین اثر را دارد. اگر چراغ یک طرف کادر را روشنتر کند، دوربین آن را بهعنوان تفاوت واقعی سطح میبیند.
پلاگین Correction (Dark & Gain) چه میکند؟
این پلاگین هم روی دوربین خطی کار میکند و هم ناحیهای، و دو تصحیح را یکجا انجام میدهد:
- نقشهی تاریک (Dark): آفست هر پیکسل از هر فریم کم میشود. گزینهاش Apply Offset است.
- نقشهی سفید (White): بعد از کم کردن تاریکی، هر پیکسل در بهرهی خودش ضرب میشود. همین مرحله تفاوت حساسیت پیکسلها، سایهروشن نور و افت روشنایی گوشههای لنز را صاف میکند. گزینهاش Apply Gain است.
یعنی تیرگی گوشهها را معمولاً لازم نیست جدا درمان کنید. نقشهی سفیدی که با لنز و نور واقعی گرفتهاید، آن را هم در خودش دارد.
گرفتن مرجعها، قدم به قدم
- نوردهی و بهره را روی همان مقداری بگذارید که در کار واقعی استفاده میکنید. مرجعی که با تنظیمات دیگری گرفته شود، تصحیح را غلط میکند.
- درپوش لنز را بگذارید یا هر نوری را کاملاً ببندید. Capture Dark را بزنید، چند لحظه صبر کنید تا فریمها میانگین گرفته شوند، و Stop Dark را بزنید. نقشه ساخته و اعمال میشود و برنامه میپرسد فایل dark.corr را کجا ذخیره کند.
- درپوش را بردارید و یک سطح سفید یکنواخت جلوی دوربین بگذارید که هیچ جایش اشباع نشده باشد. Capture White و بعد Stop White را بزنید و فایل white.corr را ذخیره کنید.
- تیکهای Apply Offset و Apply Gain بعد از گرفتن یا بارگذاری هر نقشه خودکار زده میشوند. نوار وضعیت پایین پنل هم پیشرفت کار را نشان میدهد.
دفعههای بعد لازم نیست دوباره کالیبره کنید. با Load Dark… و Load White… هر نقشه را جدا از فایل corr بار کنید. اگر فایل نقشهی خواستهشده را نداشته باشد، بارگذاری با پیام رد میشود. دکمهی کنار هر ردیف فقط همان نقشه را حذف میکند و Clear All هر دو را.
سفید را به چه سطحی برسانیم؟
گزینهی White to تعیین میکند صحنهی سفید بعد از تصحیح به چه سطحی برسد:
- Mean: پیشفرض. روشنایی کلی حفظ میشود و چیزی اشباع نمیشود.
- Max per R/G/B: هیچ نوری دور ریخته نمیشود، ولی تعادل سفیدی جابهجا میشود.
- Max of R/G/B: هیچ نوری دور ریخته نمیشود و رنگ هم حفظ میشود.
- Full scale: سفید تقریباً به سقف مقیاس میرسد و هر چیزی روشنتر از صحنهی کالیبراسیون اشباع میشود.
بعد از تغییر این گزینه یا مسیر فایلها، Apply را بزنید تا تنظیمات به پلاگین برود.
وقتی مرجع سفید در دسترس نیست
گاهی گذاشتن یک سطح سفید بزرگ و یکنواخت جلوی دوربین عملی نیست. برای این وضعیت پلاگین LSHC-Lens Shading Correction را داریم. تنها تنظیمش Strength (%) است، از ۰ تا ۳۰۰. بهره به سمت لبهها و گوشهها بالا میرود تا تیرگی ناشی از لنز جبران شود. مقدار ۰ یعنی خاموش. این جبران پارامتری است و فقط وقتی به کار میرود که نقشهی اندازهگیریشدهای فعال نباشد.
بالای ۱۰۰ درصد معمولاً اشتباه است، چون گوشهها را روشنتر از مرکز میکند. جبران زیاد نویز گوشهها را هم تقویت میکند. اگر گوشهها دانهدانه شدند، Strength را پایین بیاورید.
اشتباههایی که بیشتر از بقیه میبینیم
- گرفتن مرجع سفید با نوردهی کوتاهتر یا بلندتر از کار واقعی.
- سطح سفیدی که لکه، بافت یا بازتاب دارد. هر ناهمواری آن در نقشه ثبت میشود و روی همهی تصاویر بعدی مینشیند.
- قرار دادن این تصحیح بعد از گاما یا تیزکنندهها. تصحیحهای فیزیکی سنسور باید پیش از هر تغییر ظاهری بیایند، وگرنه روی دادهی دستکاریشده اعمال میشوند و نتیجه بیصدا غلط میشود.
- بستن پنجرهی ذخیرهی white.corr بدون ذخیره. نقشه فعلاً کار میکند، ولی در شروع بعدی از دست رفته است.
نکتهی آخر ما
هر وقت لنز، دیافراگم یا نورپردازی را عوض کردید، مرجع سفید را دوباره بگیرید. نقشهی سفید مال همان ترکیب لنز و نوری است که با آن ساخته شده.
توضیح عمومیتری دربارهی تصحیح میدان مسطح (Flat-field) را در ویکیپدیا (انگلیسی) پیدا میکنید.
اگر هنوز دربارهی کالیبراسیون دوربین اسکن خطی یا اسکن ناحیهای خود ابهامی دارید، از طریق فرم تماس بپرسید. خوشحال میشویم کمک کنیم.