پرش به محتوای اصلی
طراح و سازنده تجهیزات پیشرفته تصویربرداری
یکشنبه ۲۶ مهر ۱۴۰۵

مقاله

تعادل سفیدی در آلترون: خودکار یا با کارت سفید؟

rahni

چرا یک برگه‌ی کاغذ سفید زیر لامپ‌های کارگاه در تصویر کمی زرد دیده می‌شود و زیر مهتابی کمی آبی؟ چشم ما رنگ نور را خودش جبران می‌کند، دوربین نه. تعادل سفیدی در آلترون همین را درست می‌کند: بهره‌ی سه کانال قرمز، سبز و آبی را طوری تنظیم می‌کند که سفید، سفید بماند. اگر رنگ برای بازرسی شما مهم است، این اولین تنظیم رنگ است که باید درست شود.

نمودار Line Scope و تصویر اسکن رنگی دوربین خطی در آلترون
نمودار Line Scope و تصویر اسکن رنگی دوربین خطی در آلترون

دو راه، بسته به نور محیط

  • کالیبراسیون یک‌باره با برگه‌ی سفید: یک بار انجام می‌شود و ضرایب ثابت می‌مانند. برای خط تولید با نور ثابت بهترین انتخاب است، چون رنگ از قطعه‌ای به قطعه‌ی دیگر تکان نمی‌خورد.
  • تعادل سفیدی خودکار و پیوسته: ضرایب را مدام از روی خود تصویر حساب می‌کند. برای جایی مناسب است که نور واقعاً عوض می‌شود، مثلاً فضای باز یا نور روز از پنجره.

جای این ابزارها در دوربین خطی و دوربین ناحیه‌ای فرق دارد. اول دوربین خطی رنگی را می‌گوییم، بعد دوربین ناحیه‌ای رنگی.

دوربین خطی رنگی

در گراف آماده‌ی دوربین خطی رنگی، دو نود لازم از قبل هست: BLC (سطح سیاه) و AutoWhiteBalance. پنل نود BLC یک بخش به نام Auto White Balance دارد و کار اصلی همان‌جا انجام می‌شود.

کالیبراسیون با برگه‌ی سفید

  1. نوردهی را روی مقدار کار واقعی بگذارید و نور خط تولید را روشن کنید.
  2. در پنل BLC، بخش Auto White Balance، تیک Set Analog Gain First را بزنید.
  3. در Method گزینه‌ی White point (white sheet) را انتخاب کنید.
  4. کلید Auto White Balance را بزنید. برنامه اول می‌خواهد درپوش لنز را ببندید تا سطح سیاه اندازه گرفته شود. بعد برگه‌ی سفید را جلوی لنز بگیرید.
  5. کالیبراسیون چهار مرحله دارد: سطح سیاه، رساندن روشن‌ترین رنگ به ۹۰ درصد مقیاس، دوباره سطح سیاه و دوباره بهره. در پایان، اسلایدرهای Contrast در پنل دوربین خودکار تنظیم شده‌اند.

Contrast همان بهره‌ی آنالوگ خود دوربین است. پس رنگ پیش از پردازش نرم‌افزاری درست می‌شود. این مقدارها در هر Start دوباره به دوربین فرستاده می‌شوند. برای اصلاح ریز رنگ می‌توانید Contrast هر کانال را دستی هم کمی جابه‌جا کنید. فقط یادتان باشد بهره‌ی بیشتر، نویز آن کانال را هم بیشتر می‌کند.

اگر برگه‌ی سفید ندارید، Method را روی Grey world (scene) بگذارید. در این حالت رنگ میانگین خود صحنه خنثی فرض می‌شود. روی صحنه‌ی پررنگ این فرض غلط است: مثلاً اگر بیشتر کادر سبز باشد، تصویر هم سبز درمی‌آید.

تعادل خودکار پیوسته

نود AutoWhiteBalance با کلید Activate/DeActive روشن و خاموش می‌شود. چراغ سبز یعنی در حال کار است و قرمز یعنی خاموش است. این نود نقطه‌ی سفید را مدام از خط‌های اخیر حساب می‌کند. در این حساب، پیکسل‌های نزدیک به خاکستری بیشترین وزن را دارند و پیکسل‌های پررنگ تقریباً اثری ندارند.

در Reference (White Point) یکی از دو حالت را انتخاب کنید:

  • Keep Brighter: کانال‌های ضعیف‌تر تا سطح قوی‌ترین کانال بالا می‌روند. روشنایی تصویر حفظ می‌شود، ولی چند پیکسل خیلی روشن ممکن است اشباع شوند.
  • No Amplify (darker, cleaner): هیچ کانالی تقویت نمی‌شود. نویز بیشتر نمی‌شود و چیزی اشباع نمی‌شود، فقط تصویر کمی تیره‌تر است.

دوربین ناحیه‌ای رنگی

در گراف آماده‌ی دوربین ناحیه‌ای رنگی، نود BayerAutoWhiteBalance از قبل هست. این نود روی داده‌ی خام Bayer و پیش از دیبایر کار می‌کند. نواحی خیلی رنگی، خیلی تاریک و اشباع‌شده را کنار می‌گذارد و نور را فقط از نواحی نزدیک به خنثی تخمین می‌زند. با Compute Every تعیین می‌کنید ضرایب هر چند فریم یک بار حساب شوند. پیش‌فرض ۲۵ است. عدد کمتر به تغییر نور سریع‌تر واکنش می‌دهد و عدد بیشتر رنگ را پایدارتر نگه می‌دارد.

برای نور ثابت، نود WhiteBalance را در ویرایشگر گراف اضافه کنید. این نود فقط برای دوربین ناحیه‌ای است:

  1. یک کارت سفید یکنواخت جلوی دوربین بگذارید تا کل کادر را بپوشاند.
  2. Compute and Save Factors را بزنید. ضرایب از آخرین فریم حساب می‌شوند و در فایلی با پسوند wb-factors-rev2 ذخیره می‌شوند.
  3. با Load همان فایل را بار کنید و Enable را روشن کنید.
  4. خط Compatibility باید compatible نشان دهد. اگر نه، فایل به ابعاد این دوربین نمی‌خورد.

این ضرایب برای هر پیکسل جدا حساب می‌شوند. پس هر ناهمواری نور روی کارت هم در آن‌ها ثبت می‌شود. کارت را صاف و با نور یکدست بگذارید.

اشتباه‌های رایج

  • تعادل سفیدی روی تصویر اشباع‌شده: اول نوردهی را درست کنید. کانالی که به سقف رسیده با هیچ ضریبی درست نمی‌شود.
  • کالیبراسیون زیر نور دیگر: ضرایب فقط برای همان نوری درست‌اند که با آن گرفته شده‌اند. اگر لامپ‌ها را عوض کردید، دوباره کالیبره کنید.
  • حالت خودکار روی صحنه‌ی تک‌رنگ: وقتی پارچه یا ورق رنگی کل کادر را پر کرده، چیزی خنثی برای مرجع نمی‌ماند و رنگ واقعی هم «اصلاح» می‌شود. در بازرسی رنگ، کالیبراسیون ثابت را ترجیح دهید.

توضیح عمومی‌تری درباره‌ی تعادل رنگ و تعادل سفیدی را در ویکی‌پدیا (انگلیسی) پیدا می‌کنید.

دوربین‌های رنگی ما را در صفحه‌ی دوربین‌های اسکن خطی و دوربین‌های ناحیه‌ای ببینید. اگر رنگ تصویرتان هنوز درست درنمی‌آید، از صفحه‌ی تماس با ما در میان بگذارید تا با هم بررسی کنیم.

همکاری‌ها

سازمان‌ها، دانشگاه‌ها، صنایع و شرکت‌هایی که از محصولات ما استفاده کرده‌اند

  • هدایت هوشمند نوژن سپهر