相機系統的影像品質
什麼是好照片？答案不僅在於清晰度和對比度，還包括購買視覺系統使用相機時，應考慮的其他重要相機標準。影像品質取決於感光元件尺寸、畫素數、影像雜訊、曝光和曝光時間等因素。外部環境也會有一定程度的影響，因為視覺系統有多種不同的要求。我們來解釋比較相機的有效關鍵標準。
如何評估影像品質？
評估相機影像品質的重要標準為何？如何根據這些標準，在多款相機中確認具備最佳影像品質的一款？
我們的白皮書回答以下問題：
如何評估不同相機的影像品質？
如何設定相機的比較條件？
數位增益能否提高影像品質？
光量、感光元件和畫素大小、動態、訊噪比和解析度等因素，對影像品質有什麼影響？
使相機標準具有比較基礎
有許多因素會影響相機技術和機器視覺的影像品質；選擇合適的視覺系統，也受這些因素的影響。為了能更有效地比較各款工業相機，歐洲機器視覺協會 (EMVA) 推出了 EMVA1288 標準；該標準可以讓您依照關鍵指標（例如畫素特性、飽和度容量和感光元件類型）來輕鬆比較各種不同的相機技術。
要進行有意義的相機比較，您應該以相同的感光元件來進行比較。也必須比對光源、曝光時間、與物體的拍攝距離、鏡頭等重要參數，以便評估實際的影像品質。EMVA 資料表中的資料就是在這些條件下決定的，這樣才能明確進行比較。
影像品質：相機採購的決定性標準
無論是 工業相機 還是消費型相機，決定影像品質是否出色的因素，對於這兩類相機來說都是相似的。在選擇相機時，無論是系統相機還是單眼相機 ，您應該考慮以下標準來回答這個問題：「什麼是影像品質？」：
畫素數和感光元件大小：影響不同光源條件下的細節精確性和性能。
光電效率 (QE)：決定感光元件將光轉換為電訊號的能力，尤其是在弱光條件下。
影像雜訊和訊噪比 (SNR)：良好的 SNR 可確保影像無雜訊，尤其是在較高的 ISO 值下。
動態範圍：測量在明亮和黑暗區域拍下細節的能力，可以改善色彩再現。
亮度和光源：在不同光源條件下的性能表現，對影像品質十分重要。
清晰度：由鏡頭和影像處理的品質來決定，會影響照片的整體品質。
對比度：高對比度能讓照片更加生動、令人印象深刻。
以這些標準進行灲斷，就能選出具備最佳影像品質的相機。
影像品質的重要影響因素
感光元件尺寸和畫素數
感光元件尺寸和畫素數對於良好的影像品質十分重要，因為感光元件負將將入射的光子轉換為電子。這些電子經過處理，用以產生影像資訊。感光元件上的畫素使這種轉換成為可能。 不同的感光元件具有不同的光電效率，這表示將光子轉化為電子所需的光子數量不同。光電效率愈高，影像資訊也愈豐富，影像品質也更好。 此外，畫素的數量和大小也會影響影像品質。過多的小畫素會造成影像雜訊增加，因此，即使是能捕獲大量光線的大型感光元件，也並非一定就能帶來高品質的影像。感光元件、畫素數和畫素大小必須為最佳組合，才能獲得高品質的影像。
影像雜訊和 SNR
影像雜訊是一種不必要的視覺干擾，所有數位影像中幾乎都會發生；影像看起來會有顆粒感。雜訊是由多種因素引起的，包括感光元件上光量的不規則性，以及相機電路中的電子雜訊。
高品質的相機，其設計會盡力減少影像雜訊，並將雜訊自影像信號中分離出來。 訊噪比 (SNR) 可以用來表示這項努力成功的程度。較高的 SNR 表示信號受雜訊的影響較小，影像品質也更好。
購買相機時，感光元件的尺寸、畫素數、曝光和對比度等標準，都對影像品質有著決定性的作用。因此，也應同時考慮 SNR 的因素中，才能回答「 什麼是影像品質？」的問題。
相機動態範圍
相機的影像品質在很大程度上受到動態範圍的影響，而動態範圍顯指的是影像明暗區域的顯示效果。畫素的作用在此十分重要：在明亮區域，每個畫素會吸收許多光子，而黑暗區域需要的光比較少。曝光時間不足會降低影像品質，因為黑暗區域將會顯得模糊，而明亮區域會過度曝光。 因此，具有良好動態範圍的相機，應該搭載具有大面積畫素的大型感光元件，才能捕獲足夠的光線，並確保輸出畫面的平衡。這在拍攝高對比度場景時尤其重要，例如交通和運輸應用，必須清晰拍下明亮的車牌和顯得黑暗的駕駛人。
整個視覺系統一覽
在本文中，我們重點介紹了多種技術層面，但是，影像品質最後仍取決於整個視覺系統：
您希望您的相機用在什麼目的上？
您的視覺系統中的環境光如何？
哪些相機標準對您的應用最具決定性？
Basler 擁有多年專業知識，可協助您在購買相機時做出明智的決策，並比較不同的相機系統。我們更具備多樣化的 產品組合 ，可為您的應用提供最佳視覺系統。
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