Raspberry Pi Camera Module 3 - konečne kamera s kvalitným autofokusom

Raspberry Pi Camera Module 3 - konečne kamera s kvalitným autofokusom
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  278 zobrazení
2
 0
Arduino a príbuzné platformy

Dnes bolo uvedenie modulu kamery Raspberry Pi 3. V skutočnosti však boli predstavené až štyri rôzne varianty modulu Camera Module 3, ktoré začínajú na cene 25 USD. V ponuke sú moduly Camera Module s možnosťami citlivými na viditeľné aj infračervené svetlo a so štandardným alebo širokým zorným poľom (FoV). Namiesto optiky s pevným zaostrením svojich predchodcov poskytuje modul Camera Module 3 napájané automatické zaostrovanie  a umožňuje vám zhotovovať ostré snímky objektvom od približne 5 cm do nekonečna. Ďalej na stránke nájdete demonštračné video.

Camera Module 3 obsahuje grafická snímač od spoločnosti Sony IMX708 so zadným osvetlením: ponúka vyššie rozlíšenie (dvanásť megapixelov), väčší a citlivejší dizajn pixelov a podporu snímania s vysokým dynamickým rozsahom.

Modul kamery bol prvým oficiálnym príslušenstvom pre Raspberry Pi. Bol uvedený na trh v roku 2013 a okamžite zožal úspech. Neskôr v tom istom roku nasledovali s variantom NoIR citlivým na infračervené žiarenie. Camera Module 2 bol postavený na osemmegapixelovom snímači IMX219 od spoločnosti Sony a bol vydaný v roku 2016. Doteraz sa ho predalo dva milióny kusov a stal sa tak najdlhšie fungujúcim vlajkovým produktom.

Čas a technológia obrazových snímačov CMOS však kráčajú ďalej.

Vyššie rozlíšenie, viac pixelov

V porovnaní so sústavou pixelov IMX219 s rozlíšením 3280 × 2464 (8,1 megapixela) a veľkosťou 1,12 μm poskytuje IMX708 sústavu pixelov s rozlíšením 4608 × 2592 (11,9 megapixela) a veľkosťou 1,40 μm. Vyššie horizontálne rozlíšenie znamená schopnosť snímať jemnejšie detaily; pomer strán 16:9 umožňuje snímať HD video, ktoré tak využíva celú plochu snímača; viac pixelov a modernejšia architektúra pixelov sa prejavujú vo vyššej citlivosti a lepšom výkone aj pri slabšom osvetlení.

Možnosti zorného poľa

Štandardné varianty FoV kamerového modulu 3 poskytujú 66° (horizontálne) FoV, čo je blízko k 62° FoV jeho predchodcu; v týchto variantoch sa vyššie lineárne rozlíšenie IMX708 priamo premieta do vyššieho uhlového rozlíšenia a detailnejšieho obrazu. Tu je niekoľko porovnávacích fotografií, aby ste videli rozdiel medzi štandardným a širokým zorným poľom.

Zimný deň v Ely

Stále zimný deň v Ely, len širší pohľad

Varianty so širokým uhlom záberu ponúkajú 102° (horizontálny) FoV; rozširujú vyššie lineárne rozlíšenie IMX708 na väčší uhol, čo prináša o niečo nižšie uhlové rozlíšenie ako kamerový modul 2, ale umožňuje nové zaujímavé aplikácie vrátane digitálneho panorámovania.

Každý modul doposiaľ vyrobenej kamery, mal optiku s pevným zaostrením: fyzicky statickú sústavu šošoviek optimalizovanú na zaostrenie na nekonečno, ale schopnú poskytnúť primerane ostrý obraz objektov vzdialených až jeden meter.

Camera Module 3 po prvýkrát prináša podporu napájaného automatického zaostrovania. Sústava objektívov je namontovaná na aktuátore s cievkou, čo nám umožňuje pohybovať s ňou smerom dozadu a dopredu vzhľadom na snímač, kým nie je optimálne zaostrená vybraná oblasť (štandardne stred) scény. Tu je video s krátkou ukážkou.

Na výber vhodnej polohy objektívu je použitá funkcia automatického zaostrovania s fázovou detekciou (PDAF) snímača IMX708 a v prípade, že nie je k dispozícii výsledok automatického zaostrovania s detekciou kontrastu (CDAF) s vysokou spoľahlivosťou, sa použije vlastný algoritmus. Príjemným bonusom funkcie PDAF je, že umožňuje nepretržité spúšťanie algoritmu automatického zaostrovania počas nahrávania videa, čím sa udržiava optimálne zaostrenie pri pohybe fotoaparátu a objektov na scéne.

Vysoký dynamický rozsah

Obrazový snímač zachytáva obraz počítaním počtu fotónov, ktoré dopadnú na každý pixel počas určitého času expozície. Výber expozičného času je dôležitý: pri tmavej scéne chceme dlhú expozíciu, aby sme zachytili slabo osvetlené detaily s čo najlepším pomerom signálu k šumu, zatiaľ čo pri svetlej scéne chceme krátku expozíciu, aby sme zabránili presýteniu snímača a prepáleniu obrazu.

V prípade scény so svetlými aj tmavými oblasťami (scéna s vysokým dynamickým rozsahom) nemusí nevyhnutne existovať jediná dobrá voľba expozičného času: stojíte pred neľahkou voľbou medzi preexponovaním svetlých oblastí a podexponovaním tmavých oblastí. Snímače s vysokým dynamickým rozsahom (HDR), ako je IMX708, riešia tento problém tak, že robia viacero súčasných expozícií s rôznymi expozičnými časmi. Potom môžeme vybrať expozíciu, ktorá najlepšie zachytí detaily v každej oblasti obrazu, a použiť proces tónového mapovania na komprimáciu dynamického rozsahu výsledku pre zobrazenie alebo uloženie.

Výsledné snímky majú štvrtinové rozlíšenie oproti snímkam bez HDR, ale  výsledky hovoria samy za seba.

Podexponovaný interiér na zachytenie detailov exteriéru

Interiér správne odkrytý; exteriérový detail vyfúknutý

Tónová mapa HDR zachytáva detaily interiéru aj exteriéru

Zdroj : Raspberry

Informácia : Pokiaľ sa vám článok páčil, informácie v ňom boli pre vás užitočné a máte záujem o viac takýchto článkov, podporte drobnou sumou jeho autora. Ďakujeme
Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok?

Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok a chceli by ste sa o to podeliť s viac ako 300.000 čitateľmi? Tak neváhajte a dajte nám vedieť, radi ju uverejníme a to vrátane obrazových a video príloh. Rovnako uvítame aj autorov teoretických článkov, či autorov zaujímavých videí z oblasti elektroniky / elektrotechniky.

Kontaktujte nás!


Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie, alebo podporte jeho autora.
 

       

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár k článku. Pridáte prvý? Berte prosím na vedomie, že za obsah komentára je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.

Vaša reklama na tomto mieste

Vyhľadajte niečo na našom blogu

PCBWay Promo

ourpcb Promo

PCBWay Promo

ourpcb Promo

PCBWay Promo

ourpcb Promo


Webwiki Button