Baslers einzigartiges Feature-Set: PGI – für optimale Bilder
Zusammen mit einigen unserer neuesten Kamera-Modelle bieten wir ein proprietäres Feature-Set an: PGI ist eine leistungsstarke In-Kamera-Bildoptimierung, die Ihre Bilder bei der vollen Geschwindigkeit der Kamera optimiert. PGI besteht aus einer einzigartigen Kombination aus 5x5-Debayering, Farb-Anti-Aliasing, Rauschunterdrückung und Bildschärfe-Optimierung.
Bessere Bildqualität mit PGI
In diesem White Paper beantworten wir die folgenden Fragen:
Aus welchen Features besteht PGI?
Wie funktionieren diese Features ohne oder mit PGI?
Welche Auswirkungen hat PGI auf das aufgenommene Bild?
PGI-Feature-Set im Detail
5x5 Debayering
Im Allgemeinen beschreibt Debayering einen Algorithmus, der das Farbbild aus den Daten des Bildsensors berechnet. Da jedoch der Bildsensor nicht die Farbwerte für jede Farbe in jedem einzelnen Pixel bereithält, muss der Algorithmus interpolieren, um diese Information zu erhalten. Üblicherweise bieten Kameras ein 2x2-Debayering, bei dem die zwei nächstgelegenen Pixel bei der Berechnung der tatsächlichen Farbe eines Bildes berücksichtigt werden. Dies führt teilweise zu unebenen Rändern zwischen Farben und anderen Artefakten. Durch das 5x5-Debayering aus dem PGI-Feature-Set wird dieser Übergang zwischen verschiedenen Farben klarer und die Artefakte verschwinden gänzlich. Gleichzeitig trägt das optimierte Debayering zur Rauschunterdrückung bei.
Farb-Anti-Aliasing
Die Nutzung von Debayering-Algorithmen führt leicht zu Fehlfarben in aufgenommenen Bildern. Dies bedeutet, dass auch in eigentlich farblosen Strukturen plötzlich Farben sichtbar werden. Grund hierfür sind Grenzen der Auflösung der Kameras. Die Auflösungsgrenzen sind verantwortlich dafür, dass bei Farbkameras mit Bayer-Pattern nur bestimmte Farben belichtet und somit falsche Interpolationswerte erzeugt werden. PGI nutzt einen erweiterten Informationsraum beim Debayering und korrigiert gleichzeitig die Fehlfarben.
Rauschunterdrückung
Rauschen ist ein in jeder Kamera vorkommendes Phänomen, das mehrere Gründe haben kann (Photon Shot Noise, Sensorrauschen). In Farbkameras kommt zum Graurauschen auch noch das Farbrauschen hinzu, das sich durch die Aneinanderreihung mehrerer Rechenschritte und Interpolationen ergibt und verstärkt. PGI berücksichtigt und vermeidet diese Art der Rauschbildung im Vorfeld durch geschickte Verknüpfung und Parallelisierung der Rechenoperationen. Zudem kann durch eine aktive Rauschfilterung das Rauschlevel weiter reduziert werden, was eine zusätzliche Verbesserung des Bildes ermöglicht.
Bildschärfeoptimierung
Kameras können scharfe und feine Strukturen oftmals nicht oder nur schlecht abbilden. Das Resultat sind dann Aliasing-Effekte oder eine reduzierte Bildschärfe. Der Grund hierfür liegt in den Interpolationsalgorithmen, bei Kameras mit Bayer-Pattern auch Debayering genannt. Das PGI-Feature-Set liefert durch seinen der Bildstruktur angepassten Interpolationsalgorithmus eine deutlich verbesserte Bildschärfe, die durch einen zusätzlichen Schärfefaktor weiter gesteigert werden kann.
Diese Verbesserung kommt vor allem Applikationen zugute, die eine hohe Bildschärfe benötigen. Dies sind z.B. alle Anwendungen, in denen Kameras Buchstaben oder Ziffern (z.B. ANPR in Verkehrsanwendungen ) oder andere feine und scharfkantige Strukturen (z.B. Barcodes) aufnehmen und verarbeiten müssen.
