これまで産業用カメラといえば、解像度、感度、フレームレートを基準に選定されてきましたが、光の条件が厳しく変化するアプリケーションでは、高ダイナミックレンジが不可欠になってきています。 ダイナミック レンジとは、画像内の最も暗いトーンと最も明るいトーン (通常は純粋な黒と純粋な白) の差のことです。シーン内のスペクトル範囲がカメラのダイナミック レンジを超えると、撮影されたオブジェクトは、出力画像で白っぽくなる傾向があります。シーン内の暗い領域はより暗く映ります。 このスペクトルの両端の詳細を含む画像を撮影することは困難です。しかし、HDR や高度な後処理などの最新のテクノロジを使用すると、シーンを正確に再現できます。HDR モードは、シーンの明るい部分と暗い部分の詳細を失うことなく、画像や動画を撮影します。 このブログは、HDR の仕組みと HDR カメラの使用場所について詳しく説明します。
ハイ ダイナミック レンジ (HDR) とは何ですか?
多くのアプリケーションでは、明るい領域が明るすぎず、暗い領域が暗すぎない、最適な露出時間の画像が必要です。この場合では、ダイナミックレンジとは、特定のシーンから取り込まれる光の総量を指します。撮影された画像に多くの明るい領域と、影または薄暗い光で覆われた多くの暗い領域が含まれている場合、そのシーンは高ダイナミックレンジ (高コントラスト) であると言えます。
HDR を必要とする最も一般的なアプリケーションには、スマート輸送機とスマートチェックアウトシステム、セキュリティとスマート監視、ロボット工学、遠隔患者モニタリング、自動スポーツ放送などがあります。HDRが推奨されるさまざまなアプリケーションの詳細については、HDR カメラの主な組み込みビジョンアプリケーションをご覧ください。
HDR カメラのしくみは？
HDR画像は、通常同じシーンを異なるシャッタースピードで3枚撮影することで得られます。その結果、レンズを通過した光の量に基づいて、明るい、中間、暗いイメージになります。次に、イメージセンサーがすべての写真を結合して、画像全体をつなぎ合わせます。 これは、人間の目に見えるものと同様の画像を作成するのに役立ちます。1枚または複数の画像を撮影し、それらを組み合わせて、単一の絞りとシャッタースピードでコントラスト比を調整するこの後処理を行うことで、HDR 画像が生成されます。
HDR カメラを使用する必要があるのはいつですか?
HDRカメラは、照明条件に関係なく高品質の画像を撮影できるように設計されています。 HDR が2つの極端な照明条件でどのように役立つかを見てみましょう。
明るい照度条件の HDR カメラ
明るい屋内外の照度条件では、通常モードで撮影した画像は露出オーバーになり、ディテールが失われます。しかし、HDR カメラで撮影した画像は、下の画像に示すように、屋内だけでなく屋外の明るい照度条件でも正確なシーンを再現することができます。
低照度条件用の HDR カメラ
低照度条件では、通常のカメラで撮影した画像はかなり暗く、はっきり見えません。 このようなシナリオでは、HDRを有効にするとシーンが明るくなり、高品質の画像が生成されます。
当社のHDRカメラ
当社のシステムは、さまざまなアプリケーション向けに幅広い HDR カメラを提供しています。 以下は、当社のHDR カメラのリストです。
USBカメラ
- See3CAM_CU81 – AR0821 1/2″センサー付き4K HDR USBカメラ
- e-CAM83_USB – 4K 高解像度 HDR USB カメラ
- See3CAM_CU20 – フル HD WDR HDR USB3.1 Gen1 カメラ
- See3CAM_CU22 – LFM を備えたフル HD HDR USB カメラ
- Hyperyon – 2MP SONY STARVIS IMX290 超低照度 USB カメラ
カメラモジュール
- e-CAM82_CUMI0821_MOD – 8MP (4K) HDR MIPI カメラモジュール
- e-CAM21_CUMI290_MOD – 2MP IMX290 カメラモジュール
- e-CAM27_CUMI290_MOD – 2MP IMX290 カメラモジュール
- e-CAM20_CU0230_MOD – 2MP 産業グレード HDR カメラ
組み込みビジョン用カメラ ボード
- STURDeCAM20_CUXVR (Xavier)
- STURDeCAM20_CUXVR (Connect tech Rogue)
- e-CAM81_CUNX – Xavier™ NX / TX2 NX / Nano
- e-CAM20_CUTX2 (TX2/TX1)
SerDesカメラ
当社のカメラ ソリューションについて詳しく知りたい方は当社のカメラ ソリューションスペシャリスト「techsupport@e-consystems.com」までお問い合わせください。
Prabu Kumarは、e-con Systemsの最高技術責任者兼カメラ製品責任者であり、組み込みビジョン分野で15年以上の豊富な経験があります。彼は、USBカメラ、組み込みビジョンカメラ、ビジョンアルゴリズム、FPGAに関する深い知識をも有しています。医療、工業、農業、小売、生体認証などのさまざまなドメインにまたがる50以上のカメラソリューションを構築してきました。また、デバイスドライバー開発とBSP開発の専門家でもあります。現在は、新時代のAIベースのアプリケーションを強化するスマートカメラソリューションの構築に全力を注いでいます。