Jump to content

    
Sign in to follow this  
egorzadeba

Использование USB камеры в качестве фотоаппарата

Recommended Posts

Здравствуйте.

Я вибираю оборудование для уличной фотосъемки объекта со многих точек. В приоритете высокая детализация при относительно невысокой цене.

Точек съемки может быть до сотни, поэтому стоимость одной камеры с объективом не должна превышать 10-15 тысяч рублей.

Хорошим вариантом оказались экшн-камеры, которые уже имеют герметичные корпуса для работы вне помещения, но все же использовать такие бытовые камеры кажется не только ненадежным, но и избыточным.

Для теста я купил вот такую камеру. В ней используется матрица IMX214, которая на многих устройствах давала в свое время неплохое качество фото.

Камера предназначена для видео съемки. Получение с её помощью снимков, как я понимаю, равносилен snapshot из видео потока. Качество 12 MP снимков получается хуже, чем на телефон конца 2000х.

Теперь, собственно, вопросы.

1. Существует ли ПО (или библиотеки под Python или C++), с помощью которых можно было бы работать с такой камерой, как с фотоаппаратом? Я пробовал регулировать усиление и "выдержку" в настройках камеры, но качество все равно низкое. 

2. Что можно почитать о схеме работы таких камер (от процесса вычитывания ПЗС матрицы до протокола передачи данных по USB), чем отличается алгоритм вычитывания данных с матрицы в видео режиме от фото? Верно ли я понимаю, что уже на аппаратном уровне заложен не подходящий мне режим работы?

3. Встречали ли вы на рынке камеры подобного класса, которые предназначены для фотосъемки? Я много чего перерыл, но, видимо, перед промышленными камерами ставят только задачи по съемке видео.

Чувствую, что дешевле вообще покупать бюджетные китайские телефоны (те же Huawei), оснащенные относительно качественными камерами. Но все же это не выглядит серьезно.

Матрица, конечно, не ПЗС, а КМОП.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, egorzadeba said:

Получение с её помощью снимков, как я понимаю, равносилен snapshot из видео потока

В целом, с точки зрения матрицы, видео равносильно фото. Никогда не видел, чтобы именно на уровне матрицы что-то отличалось.

1) OpenCV? Но, имхо проблема не в ПО и не в матрице.

2) мне кажется к проблеме это отношения не имеет.

3) обычно видео и фото не разделяют. Чаще всего различия только в быстродействии интерфейсов и узлов вне матрицы. Видео надо обрабатывать быстро, записывать на носитель. С фото задержка в 1 секунду роли не играет.

Мне кажется к делу имеет отношение исключительно качество оптики и юстировка. Какой объектив используете? Нет ли боковых засветок?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest vitzap

Зачем городить огород, если уже есть ip-камеры?

 

Quote

Качество 12 MP снимков получается хуже, чем на телефон конца 2000х.

Матрица размером 1/3 дюйма (там не размер матрицы, а мифические попугаи типа размера оправы гипотетического объектива) плюс неизвестно какой объектив ничего путного не выдаст.

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 часа назад, egorzadeba сказал:

Для теста я купил вот такую камеру. В ней используется матрица IMX214, которая на многих устройствах давала в свое время неплохое качество фото.

Камера предназначена для видео съемки. Получение с её помощью снимков, как я понимаю, равносилен snapshot из видео потока. Качество 12 MP снимков получается хуже, чем на телефон конца 2000х.

Не очень понятно какое качество вам необходимо - виртуальные мегапикселы или качественные снимки(оптика самое главное!), на каком расстоянии снимать(кабеля тянуть, wifi, etc.), как часто снимать и обрабатывать?  И т.д.

В любом случае USB - это самый плохой выбор, т.е.  на столе поиграться пойдёт, а по настоящему либо ethernet и POE, либо на 4G/LTE/Wifi

Share this post


Link to post
Share on other sites

Фотокачество достигается постобработкой, а она есть только в настоящих _фото_аппаратах.  И опиши внятно, что собрался делать. _Как_ ты собрался делать непонятно что - это информация бесполезная.

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 minutes ago, rkit said:

Фотокачество достигается постобработкой

Фотокачество достигается правильным соотношением параметров сенсора и оптики. Все остальное - хорошая мина при плохой игре.

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 hours ago, egorzadeba said:

Хорошим вариантом оказались экшн-камеры, которые уже имеют герметичные корпуса для работы вне помещения, но все же использовать такие бытовые камеры кажется не только ненадежным, но и избыточным.

Поэтому вместо законченного устройства купили непонятно что с непонятно какой поддержкой софта/драйверов по цене чуть ли не дороже этих самых экшн камер?

Экшн камерами некоторыми хоть понятно как рулить снаружи по usb/wifi, вплоть даже до кастомных прошивок.

Ну и ещё наверное до сих пор можно найти простые цифромыльницы вроде кэнона какого-нибудь тоже в пределах 100$, которыми тоже полностью по usb рулить можно. Там хотя бы хоть какой-то объектив будет, да и матрица размером побольше.

Ну и как всегда радует маркетинговая арифметика, пиксели 1мкм, диагональ матрицы 5.8мм, но 5.8/25.4 = 1/4.33 это оказывается 1/3 дюйма.

 

1 hour ago, Strob said:

В целом, с точки зрения матрицы, видео равносильно фото. Никогда не видел, чтобы именно на уровне матрицы что-то отличалось.

На уровне матрицы конечно нет разницы, но матрица не напрямую в усб воткнута и тот процессор что между ними может просто быть не обучен отдавать отдельную картинку не пожатую до безобразия, как он обычно это делает для видео. хотя в описании вроде написано что должен уметь yuv 1 fps в максимальном разрешении.

6 minutes ago, Strob said:

Фотокачество достигается правильным соотношением параметров сенсора и оптики. Все остальное - хорошая мина при плохой игре.

+1.

количество собранных на снимок фотонов зависит только от светосилы объектива и площади матрицы.

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 minutes ago, Strob said:

Фотокачество достигается правильным соотношением параметров сенсора и оптики. Все остальное - хорошая мина при плохой игре.

Расскажи, как оптика подберет баланс белого или скорретирует динамический диапазон.

Share this post


Link to post
Share on other sites
12 minutes ago, rkit said:

Расскажи, как оптика подберет баланс белого или скорретирует динамический диапазон.

Не надо путать качество и украшательства под восприятие картинки глазом человека.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Баланс белого это украшательство? Понятно, великий фотограф. Иди дальше снимай свои фотографии для "качества", а не людей. Не отвлекаю.

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 minutes ago, rkit said:

Баланс белого это украшательство

Конечно украшательство. Причем для широкого спектра задач совершенно бесполезное.

Сильно сомневаюсь что ТС собрался 100 ракурсов снимать для людей. Небось конечная цель, построение 3д модели.

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 minutes ago, rkit said:

Баланс белого это украшательство?

Если при каком попало цветном освещении белый лист бумаги выглядит не белым, а цветным, но при этом мозг подкручивать цветовосприятие немного может, потому что знает как должно быть, а камера показывает как есть, поэтому "давайте поправим цвета, чтобы было привычней", а не как на самом деле. Что это если не украшательство?

Share this post


Link to post
Share on other sites

На али полным-полно дешевых ПЗС-ок для любителей астрофотографии или для соединения с микроскопом. Если хочется с фильтром Байера — пожалуйста, можно и цветную найти. В вашем случае шумы некритичны, можно сэкономить и вместо ПЗС взять КМОП. Тысяч в 10 на комплект "камера+объектив" запросто уложитесь.

Единственный косяк (мы уже на такой наткнулись: коллега взял недорогую ПЗСку в комплекте с "рыбьим глазом" для использования в качестве all-sky камеры, но SDK там был какой-то совсем огороженный, и она даже на примерах от производителя "не взлетела") — нужно на астрофоруме или других форумах подобного типа у народа разузнать, какую лучше брать модель. Потому что если на али написано, что камера работает, то это не означает, что она действительно работает!

P.S. А из-за вашей ссылки я полторы минуты сражался с алиэкспрессом: эта собака упорно не хотела возвращаться на английский язык!

27 minutes ago, Strob said:

Небось конечная цель, построение 3д модели.

А мне кажется, он хочет собрать аналог "модной и молодежной" системы "замедленного времени": когда вокруг движущихся объектов съемки устанавливается много камер, и камеры или одновременно, или с задержкой в миллисекунды делают по одному снимку. Далее снимки сшиваются в один видеоряд и получается очень здорово!

Здесь без баланса белого никак не обойтись, т.к. нужно свести абсолютно на всех камерах баланс к единому. Но если брать "сырое" изображение (как я выше советовал), то при помощи libraw можно будет на всех снимках баланс свести воедино.

Вот готового ПО для обработки всего этого я не встречал. Понятно, что оно должно быть. Но, подозреваю, что оно жесточайшим образом огорожено, да и стоит бешеных денег. Проще самому написать.

Edited by Eddy_Em

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо, за ответы.

Сначала, тогда, задача, которую решает масив камер. 

1 час назад, Strob сказал:

Небось конечная цель, построение 3д модели.

Все верно. Методами фотограмметрии будет реконструироваться геометрия здания на этапах его возведения.

Самой фотограмметрией занимаюсь около года, съемку веду на профессиональную камеру. Важнейшие критерии - минимальные геометрические искажения, большая глубина резкости, высокая детализация (сиречь опять же резкий снимок и высокое разрешение фото).

2 часа назад, _pv сказал:

На уровне матрицы конечно нет разницы, но матрица не напрямую в усб воткнута и тот процессор что между ними может просто быть не обучен отдавать отдельную картинку не пожатую до безобразия, как он обычно это делает для видео.

Вот об этом я и говорю. Динамический диапазон, например, определяется не только матрицей, но и АЦП, алгоритмом обработки. Здесь он катастрофически низкий.

Оптика многое решает, например, на этом фото от производителя видно драматическое падение резкости к краям кадра. Не ясно даже, почему они выкладывают такие снимки.

Но в моем случае все очень напоминает даже не грех объектива, а именно грубое сжатие данных под потоковую передачу на низкой скорости.

Фактически видео пишется на ПК с кодеком H.264, но ведь для фото можно по идее отправлять некую другую команду на камеру и получить отдельный jpeg. Но нет, ощущение, что просто делается снимок из текущего видеопотока.

В общем, попробую найти камеру, которая позволяет снимать в raw. Это хотя бы скажет о том, что камера действительно функционирует в фоторежиме, а разрядность АЦП достаточно высокая.

Share this post


Link to post
Share on other sites
24 minutes ago, egorzadeba said:

Вот об этом я и говорю. Динамический диапазон, например, определяется не только матрицей, но и АЦП, алгоритмом обработки. Здесь он катастрофически низкий.

Оптика многое решает, например, на этом фото от производителя видно драматическое падение резкости к краям кадра. Не ясно даже, почему они выкладывают такие снимки.

Но в моем случае все очень напоминает даже не грех объектива, а именно грубое сжатие данных под потоковую передачу на низкой скорости.

Фактически видео пишется на ПК с кодеком H.264, но ведь для фото можно по идее отправлять некую другую команду на камеру и получить отдельный jpeg. Но нет, ощущение, что просто делается снимок из текущего видеопотока.

В общем, попробую найти камеру, которая позволяет снимать в raw. Это хотя бы скажет о том, что камера действительно функционирует в фоторежиме, а разрядность АЦП достаточно высокая.

нынче размеры пикселей, стараниями маркетологов, чтобы циферку мегапикселей нарисовать побольше, уже меньше микрона становятся, но физику не обманешь, и ёмкость у отдельного пикселя в электронах соответственно становится уже всего десяток тысяч электронов, а корень из этого числа согласно гражданину Пуассону имеет право шуметь, то есть зравствуй динамический диапазон 100 и меньше. и никаким АЦП и обработкой после это уже не вылечить (ну разве что замылить картинку, разменяв на разрешение, но не линейно, если бы сразу были большие пиксели, а как только как корень).

некоторые производители пытаются это лечить делая логарифмирование прямо в пикселе по мере накопления заряда.

но у вас же статическая фотография и соответственно склейкой фотографий с разной выдержкой делается любой динамический диапазон.

картинка выглядит действительно как артефакты от сжатия, но объектив там в любом случае скорее всего достаточно говённый и количество пар линий/мм соответсвующих размеру пикселя никогда не обеспечит.

в описании написано есть вывод yuv c 1fps, то есть должно быть без сжатия.

а чем готовые камеры/фотоаппараты не подошли, избыточностью функионала при меньшей цене?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this