我应该在什么情况下使用 TIS 相机的黑电平(Black Level)功能?

Black Level(黑电平)设置控制传感器的模拟黑电平,并直接影响原始像素数据的生成。它会在图像数据进一步处理之前,将传感器的输出值向上或向下偏移。

我应该使用什么样的 Black Level 设置?

一般原则是,Black Level 应在您的应用允许的范围内尽可能设低。

对于彩色相机,在使用颜色校正矩阵(CCM)和 Gamma 校正时,Black Level 必须设为 0,才能获得准确的色彩还原。

为什么可能需要提高黑电平(Black Level)?

在分析极低光照条件下拍摄的图像时,将黑电平设得非常低会带来一个重要的权衡。

即使没有任何光线到达传感器,传感器的输出也不是单一的恒定值。由于传感器噪声及其他波动,像素值通常会形成一个围绕传感器黑电平的分布。

如果将黑电平设为 0,该分布的一部分可能会延伸到零以下。这些负值无法在原始像素数据中表示,因此会在下限处被截断。

因此,暗信号分布中包含的部分信息会丢失。

如果您的应用需要精确分析极暗图像中的像素值分布,适当提高黑电平可以保留更多此类信息,并避免分布的下半部分被截断。

如何观察这一效果?

这一效果可以在图像直方图中清楚地观察到。

当黑电平非常低时,暗像素分布可能会在下限处被截断。提高黑电平可使分布远离该下限,从而完整地采集并分析整个分布。

因此:

• 一般图像采集与颜色处理:尽可能将黑电平保持在最低。对于使用颜色校正矩阵(Color Correction Matrix)和 Gamma 校正的彩色相机,请将其设为 0。

• 分析极暗图像或像素值分布:可考虑适当提高黑电平,以避免传感器输出分布的下半部分被截断。

注意:提高黑电平并不会提高传感器的灵敏度,也不会产生额外的图像信息。它改变的是传感器模拟输出分布相对于可用数字范围的位置。