Lista przedmiotów z materiałami udostępnionymi dla studentów

Dla_studentów
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Paweł Wrąbel

Analiza przetworników optoelektronicznych stosowanych w aparatach cyfrowych


Analysis of the optoelectronic converters properties used in modern digital cameras


Opiekun pracy dyplomowej: prof. dr hab. inż. Michał Strzelecki
Praca dyplomowa inżynierska obroniona 2010-10-11
Streszczenie pracy dyplomowej:
Tematem pracy jest analiza przetworników optoelektronicznych stosowanych w aparatach cyfrowych. Niniejsza praca jest próbą przetestowania przetworników optoelektronicznych stosowanych w aparatach pod względem generowanego szumu i zdolności odwzorowania kolorów. Podjąłem ten temat z powodu bardzo małej ilości materiałów traktujących o technicznym aspekcie tych urządzeń. Skierowana jest ona w kierunku osób, które chcą lepiej poznać swój aparat, poznać jego ograniczenia jak i możliwości oraz poszerzyć swą wiedzę na temat jego budowy i funkcjonowania. Podstawowym problemem tego rodzaju pomiarów jest brak możliwości fizycznego podłączenia do zasilonej matrycy mierników i uzyskanie wartości sygnałów w sposób ilościowy. Jedyną metodą przetestowania aparatu bez ingerowania w sprzęt jest konieczność uzyskania danych niezbędnych do analizy poprzez wykonanie zdjęć testowych w określonych warunkach przy użyciu odpowiedniego oprogramowania jak i akcesoriów w postaci tablic testowych oraz lamp oświetleniowych. Dokonując analizy uzyskanych wyników udowodniłem, że rozmiar piksela ma znaczenie dla jakości obrazu. Potwierdziłem występowanie ciemnych prądów oraz zaprezentowałem je. Na podstawie uzyskanych wyników pokazałem, że wzrost wartości ISO powoduje spadek stosunku sygnału do szumu, co jednoznaczne jest z pogorszeniem się jakości obrazu Bardzo ciekawym zjawiskiem zaobserwowanym w trakcie wykonywania wykresów jest samoczynne poprawianie jakości obrazu przez aparat bez wiedzy użytkownika, po przekroczeniu pewnej wartości stosunku sygnału do szumu. Ostatnia próba jakiej poddano aparaty dotyczyła ich zdolności odwzorowywania kolorów, która wykazała, że nie wszystkie aparaty dobrze radzą sobie z tym zadaniem.
Abstract:
This study is aimed to perform an analysis of the selected properties of the analog to digital converters used in modern digital cameras. The analysis will comprise the noise properties and color reproduction quality of the considered converters. This topic is very important, however there is relatively small amount of literature references dealing with the technical properties of these devices. The thesis is directed toward the people who want to learn more about their camera, get to know its limitations and opportunities, and broaden their knowledge of its construction and operation. The main problem in the case of performed analysis is the lack of physical access to the tested image sensor. This does not allow obtaining quantitative measurers of e.g. signal to noise values. The only way to test the camera without interfering with the equipment is to perform the image analysis acquired by this camera. This is done by performing the tests under specified conditions by using appropriate software and accessories in the form of tables and lamps lighting test. While analyzing the obtained results it was proved that the pixel size influences the image quality. Also, the presence of dark current was confirmed and assessed. The results showed that the increase of ISO values decreases a signal to noise ratio, which leads to deterioration of the image quality. A very interesting phenomenon observed during the performance charts is self-correcting the image quality by camera. This is made automatically without the user interaction, when a certain value of signal to noise ratio is exceeded. The analysis of color mapping by different cameras was also performed. All test results were presented and discussed; the final conclusion was also provided.