寬動態 Wide Dynamic Range

所謂寬動態,就是把問題集中在解決逆光環境下所產生的問題,攝影機在逆光時,因為整體入光量太大,為避免過曝,快門速度會提高,這就導致背景(高亮度區)正常了,但主體(低亮度區)卻曝光不足因此就黑掉了.如下圖

但我們主要是要看到屋內的人,窗外的景色並不重要,如何解決這問題? 就是改變測光的區域! 在D.S.P 內有個功能,就是能夠指定測光的範圍,D.S.P以這區塊來測光,因為這區塊內光線較暗,所以快門速度就降下來了,導致這區塊內曝光是正常的,但窗外就會過曝,如下圖

所謂寬動態,就是能夠兼具上面兩圖的優點,把主體跟背景都能曝光正常.
就像下面這張圖一樣.

所謂寬動態就是用一顆CCD,但是上面的每一點在單一時間內曝光兩次,一次長曝光(低快門),一次短曝光(高快門),所以每一點都有兩個資料輸出,就叫”雙輸出CCD”,正因為每點有兩個資料輸出,總資料量就比一般CCD多了一倍,因此傳輸的速度得大上一倍才能把資料送出來,所以又叫”雙速CCD(Double Speed CCD).

雙輸出CCD 送出一個長曝光及短曝光的訊號給DSP, DSP去運算再加總, 就是所謂”寬動態攝影機”.

這種方法是松下在10年前弄出來的,但弄出來後取名字就有問題了,”寬動態”(Wide Dynamic)這名詞以前已經有人用過了,再用就不稀奇了,因此就改個名稱叫”超動態”(Super-Dynamic),簡稱SD.

這種寬動態效果是做出來的,因此早期有些問題,例如無法即時處理(會有一些延遲),在明暗交接處沒法處理的很漂亮(會有毛邊),影像不自然等等….經過不斷改良,推出新DSP,就有所謂 SDII, SDIII

直到這幾年,SONY推出所謂SS-2 D.S.P 及 Double Speed CCD,才有廠家能拿來搞一搞,不過SONY還是維持它一貫傳統:D.S.P超難搞定!而且須用兩顆DSP才能實現寬動態功能,還要加個功能表(O.S.D),所以當然就賣的貴了

因此,除了松下的”超動態”,現在市面上所謂”寬動態”CCD攝影機,幾乎都是SONY SS-2 方案, 而且要兩顆DSP在上頭的.

還有,因為CCD每點”總”曝光時間是固定的,所以得配自動光圈鏡頭才行.

說到這裏,就不能不說PIXIM 方案了,它是用顆C-MOS ,DSP內包了顆ARM9處理器來處理,從資料上看來,它是透過改變C-MOS上每一點的A.G..C 來達成這個效果

所以,目前所謂寬動態機,基本上只有三種: 松下SDIII , SONY SS-2方案及PIXIM C-MOS方案.

而前面那幾張圖,只是拿來講解的示意圖,在實際使用上並不是都能達到那效果.


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