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2013年5月6日 星期一

Fixed IRIS camera 和 auto (DC) IRIS camera 曝光的差異

最近在推廣”如何升級成自動光圈”的解決方案.
這個方案的內容大意是….如何不改變現有的isp,外加一個簡單ic就可以讓原本固定光圈攝影機系統升級成自動光圈…
以前沒有很認真注意這塊的時候,
認為自動光圈和固定光圈只是差異在用機械的模式去調整進光亮..
也認為大光圈的鏡頭就是最好的錯誤迷失……

最近和一些業界朋友聊天,越來越有感覺…
A.決定影像的畫面三個因子
1.光圈:
光圈越大,其F number 數字越小,進光亮越大。進光量大可以滿足低照…但相對的在亮的環境中…景深變小…..景深變小,就是背景會模糊…這可不是監控所樂見的..
相反的,光圈越小,其F number 數字越大,進光亮越小。一般說來可以照出長景深,畫質銳利,容易照成星芒,卻會犧牲低照度..
如果光圈縮的更小的話,有可能造成物極必反,畫質會受到光的繞射,反而影像會沒有這麼銳利..
↓大光圈,景深變小(背景模糊)
光圈1
↓正常情況的小光圈,景深比較長 (背景清晰)
光圈3
圖片來源:
http://www.cmarket.tw/apd123/1010?n=convew&i=918

2013年3月27日 星期三

HD-CCTV camera + FE185C057HA-1魚眼鏡頭 簡單實測

那天拿到 慧友的HD-CCTV camera (EQH5200)
很好奇的將富士的 FE185C057HA-1 的魚眼鏡頭做測試

果然夠氣勢....

我將A/V線連接攝影機到 SDI to HDMI 的轉接盒上,轉接盒的HDMI 輸出至電視..




直接對著 他的包裝盒子..

因為很臨時的測試,手上沒有 好一點的 BNC線

我就去對面的50元專賣店,買一條50元A/V 的線做測試..

可能是線材太爛,測試期間,畫面有時候會斷線,

但之後拿一條色差的線做測試,這個現象就沒有發生...

果然,HD-CCTV 跟他的線材的材質有絕大的關係...


實際對著LCD Panel 照相..



因為魚眼鏡頭的背焦比較短,
本來擔心無法對焦問題,但測試結果還蠻順利...

2013年2月16日 星期六

P-IRIS 真的可以取代 DC-IRIS嗎?

 剛接觸到這個P-IRIS名詞也才不過一個星期…
很好奇研究一下到底什麼是P-IRIS..
在說明P-iris之前我們先看下面兩個圖,我以canon 500d 兩種不同光圈所拍下的圖為例
http://tom0435.blogspot.com/2010/09/20100926.html
上圖的光圈開的口徑比較小,進光亮比較少,曝光時間比較長 ,光圈值比較大
下圖的光圈開的口徑比較大,進光亮比較多,曝光時間比較短 ,光圈值比較小
長景深 淺景深

大光圈的圖示會造成淺景深(背景模糊),大光圈和深景深是魚與熊掌無法兼具的(又要大光圈又要背景清楚是不可能的)
在攝影機世界中,大光圈也許可以凸顯主題;但在監控世界中,希望被照的物體都能夠清楚無誤…
clip_image002
http://www.axis.com/files/whitepaper/wp_p-iris_38023_en_1009_hi.pdf
(圖是幹AXIS 的P-IRIS 說明)

有沒有可以又要大光圈又要深景深?
這是p-iris製造商所宣稱的最主要目的…
AXIS 有幾款ip camera 宣稱採用 P-iris,因此魚與熊掌都可以兼得….
他說傳統的DC-IRIS ,透過攝影機所傳遞的類比訊號進行控制,無法精確的定位,
引此改良DC-IRIS 變成 由步進馬達來控制….

說白話文一點, 由步進馬達控制光圈 是可以很精確的控制就定位; 相反的,DC-IRIS 來控制光圈就是大概......

因此,步進馬達可以很精確的算出,在光線一樣的情況下,讓景深產生極大化; 相反的, DC-IRIS 就無法很精確的極大化他的景深.....


因此P-IRIS 宣稱可以顯著的改善大光圈及景深的問題…
當然還有附帶解決一些高亮度之下的影像品質問題…
我又要幹一下AXIS的圖……如果老外不爽的話,請來信幹樵我…
image

講到這裡….我還是有一些疑惑…..
1.是不是P-IRIS 改善大光圈及長景深的問題只是相對於DC-IRIS 而言呢?
  我的意思是說,是不是P-IRIS 只是改善DC-iris的嚴重性,但仍然還是有輕微的問題?


  我會提這個問題是,單眼相機的控制光圈的訊號應該也是所謂的P-IRIS,
  在DSLR單眼相機中,真正大的光圈情況下,仍然會造成淺景深…

2.我有看了另外一家日系廠商的P-IRIS的電器控制,他有四根pin腳去控制…
  那後端的ic 需要用什麼去控制他?  還是鏡頭裡面已經MCU的控制電路?
在電路設計上需要注意啥東西呢?

以上還需要釐清…如果有神人願意告訴小弟…感激不盡!!!

2010年11月14日 星期日

取代 speed dome(快速球) 的迷失

隨著影像技術的進步及Sensor 技術的成熟,使得原本封閉的安全監控,已經有很多人開始注意,IT產業的技術移植到監控領域
IT產業的人看到監控業的Speed dome,開始幻象是否可以用一些數位方式來取代原來的speed dome.
Speed dome的特色是可以快速旋轉 360 轉動 ,到定位後利用光學變焦,迅速將可疑物做一個特寫,達到主動監控的目的。


一般來說,會做主動監控的人,通常是有中控中心,
保全人員時時刻刻在中控中心,
通常會搭配若干支角度大的攝影機,如果有事件announce,保全人員會進一步瞭解發生什麼事情,才再利用speed dome 將事件清晰的放大.
一般的中控中心會安裝一般的攝影機還會在搭配speed dome.

但一般的商家如7-11, 他們應該只會安裝一般的攝影機,等到有事情發生後,才亡羊補牢的去分析影像.甚至有人將影像拿去做專業的影像分析.但是事情就已經發生了亡羊補牢……

會買speed dome 的人,大部分是為了做主動監控這件事情.

市面上再喊取代speed dome的攝影機機的想法出發點大概是,不管一支廣角攝影機或是很多支合成一個畫面,最後一定可以弄成一個超廣角的畫面搭配,且再digital zoom 就可以取代 speed dome


其中   數位做的超廣角畫面  <=> 類似speed dome的快速 360度轉動
              digital zoom       <=> 類似speed dome的 光學變焦




1.      四支攝影機(N)達成環景模式
理由:a.四支達成環場效果
     b.取代馬達,馬達好貴喔

2,   一支全景高解析度影像達成環景模式
     前端廣角鏡頭 ; 前端或後端影像處理 digital zoom   
理由: a.一支抵四支,user 省錢
         b.取代馬達,馬達好貴
上圖是immvervision 的demo, 前端廣角,後端處理極度扭曲及影像放大


以上的理由看似合理,我一一用下列的理由反駁
  1. 鏡頭價格
  2. 低照度
  3. 攝影機擺設位置
  4. Speed dome 也發展Mega pixel 以上….
  5. 後端智慧監控比較powerful
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1.      鏡頭價格
可以去調查看看目前2M 及水平角 100度以上的 鏡頭多少錢?
大概是US$20以上…..
2M  Sensor 多少錢?
可以做寬角度處理的ic多少錢?

真的可以省BOM COST? 懷疑耶……….


針對於鏡頭這個議題,我會開一個文章再次討論.
有人宣稱可以拿到超便宜的魚眼鏡頭,我真的很懷疑他的鏡頭是否可以用在監控這一塊,


當然,我不會拿哈伯望遠鏡的鏡頭去比較....(冷笑話)...
也不會拿消費性的鏡頭去比較...


我會拿一般常見安控常用的鏡頭去做比較,,,,


鏡頭的參數眾多,哪種適合監控鏡頭,跟一些阿沙不嚕 爛的塑膠鏡頭是不一樣的.

 如真有廠商要研發此款攝影機,難道他會用一些阿沙不嚕的爛魚眼鏡頭嗎??



2.      低照度
目前看到高解析度 2M sensor 本身的低照度都有限
難道這台機器只能大白天使用?
晚上就讓他休眠??節能省碳 ?


如果晚上也要看到靠近攝影機的周遭影像,就要裝一個紅外光源..
問題又回到鏡頭...
鏡頭必須要有IR CUT filter 不然就是要有IR correction 材質設計
成本又會飆很高......



3.      攝影機擺設位置
如果一般的商店採用下圖模式,就真的能取代


居家監控通常才用4ch 通道,他們真的會四支攝影機互相cover所照到的區域嗎?真的是這樣安裝嗎?

一般零售門市,安裝攝影機應該如下,
我隨便畫畫,意思要表達的是,攝影機不會安分的安裝四個角落
如果是這樣的話,就不能達到取代



 
4.      別以為傳統speed dome 他的輸出只有CVBS,解析度只有 720x480,
現在有些speed dome輸出 也有mega pixel speed dome,
除了用到光學放大外,還有不失真的digital zoom
如果是這樣比的話,這樣的speed dome 大概就只有輸在廣角端而已



5. 後端智慧監控
比如說要zoom in zoom out 都放在後端的pc去處理,
前端只要將完整的的資料丟到後端去處理既可

目前immversion 就是採用此方向來做,
他是利用後端的影像處理才能達到類似的speed dome.
這類的產品過去太多人開發,但都是雷聲大雨點小,




之前有拜訪過一個廠商,他給我一個很好的comment
他說,專業的攝影機製造商會專注在影像的品質上著手
比如:
1.low lux
   低照度好不好?這就所謂的 Exview ccd 和 super had ccd的差異


2. 寬動態 Wide dynamic range
   如何在強光和弱光高度反差下,仍可以讓強光下的物體不置於死白;在弱光下的物體仍可以清晰看到


3.高解析度
   包含鏡頭 及senosor本身的解析度








這些追求的特性,就好比在風景攝影機的世界中有分單眼相機和消費型數位相機
我們可以發現,五年前和五年後的單眼相機追求的仍是如何提升影像的本體,


但是消費性數位相機可就非常花俏,
比如,face detection? motion detection?  專業弱光模式 (低照度下,連拍三張,合成為一張)
 數位合成寬視角?  大頭貼?  等等...


但是為什麼單眼相機不搞這些玩意? 
一般專業單眼相機玩家,仍然會去photoshop後製軟體去做處理。但是怎麼後製處理,前提仍是需要一個完好的source.


我不知道這個比喻是否可以跟安全監控的這個主題拿去類推...


但是否也是有異曲同工的味道呢?


再回到是否可以取代掉 speed dome這個議題.
我認為,這個產品會滿足 居家監控 的用戶 ,
這類族群就是要炫要屌,而且價格敏感度超高.
就跟買消費型數位相機的人,在意有沒有face detection, 一樣...








2010年9月20日 星期一

一體機 自動對焦速度auto focus speed (AF speed)

安全監控中,一體機 (camera module) 是自動對焦攝影機的中國用語

一體機目前仍然是品牌商的天下,比如SONY , Panasonic, LG, CNB 等
一體機是speed dome (快速球)裡面的關鍵的靈魂.


zoom 的速度要走的快;走到定點時,自動對焦(auto focus) 速度要夠快.
相較於DV比較, 一體機比較不在乎走動時候馬達出的聲音

要多快? 目前還沒有具體的量化數值,一般都是憑感覺 ,
下面動畫是 SONY1 8x 一體機 自動對焦 FCB-EX480, 實際測試的結果. (測試條件光線沒有很亮)




自動對焦的原理,通常都是廠商的機密, 通常有分兩個步驟

step 1: tracing curve (曲線值)
這個名詞是一家日本光學廠的名詞,做過自動對焦的廠商應該對這個名詞不陌生

step 2: 用演算法方式取得畫面的對比值 或是對畫面微分 取得極大值

台灣廠商應該都有做step1和step2

但是大陸廠商,他們都宣稱沒有做第一步驟.....
他說他們都是直接採用演算法方式取得對焦方式(step 2),是覺得有點不可思議.

我剛好有拆解某家大陸廠商的一體機,有興趣朋友可以研究他們的ic



一般來說,大陸的一體機對焦速度都無法跟品牌商做比較.
可參閱下面的動畫 (比較的條件是在晚上 ,環境是比較不公平)

2010年6月29日 星期二

中國製22x zoom lens(國產22倍鏡頭)

最近聽到夯的八卦
聽說,中國沿海一帶某光學廠商再製造販賣和日本幾乎是一樣的22x zoom lens
價錢低的離譜,價錢是目前22x zoom lens的1/3 不到的價錢

以下有三張圖分別來比較日本22x zoom lens及中國22x zoom lens的比較
但聽說最近風聲很緊,那家大陸光學廠已經不賣單一的lens,
那家光學廠,只賣給特定的客人.
因此,市場上只能找到一體機(zoom camera module)
如果廠家想要買中國製的lens,可能要有特殊管道吧!!
1.上部比較
注意看看,中國製的lens少一個"圈圈"元件

2.軟版比較
中國製的軟版(右圖)上面 有一個22的字樣
3. Stepping motor比較
步進馬達不一樣喔...

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  📱 我開發的「手機全螢幕投影器最終版本」:解決螢幕比例困境與多功能整合技術 我對手機投影到電視這件事情的熱衷,其實有個轉變的過程 。在 2022 年底,我根本不看好這塊市場 ,因為我覺得這只是個消費性的東西,沒什麼好做的 。畢竟,Apple 原廠的 Lightning ...