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发布时间:2023-12-07 16:37:59 阅读: 来源:金属床厂家

数码相机中的白平衡控制技巧

白平衡控制是数码相机拍摄中必须注意又最容易被忽视的一个问对拉力精度丈量具有决议效果题。随着自动化程度提高,技术指标调整日益专业化。白平衡这个概念在普通相机中是没有的,因为胶卷感光已固定了,只有用CCD作感光元件时才有。一般都是自动控制的,但是作为半专业使用,最好要有白平衡手动控制功能,这样才能拍出很多意想不到的效果。数码相机是靠一系列带有彩色滤波器的光探测器来检测和捕获图像的,但是它不可能比人眼精确。为了使图像的色彩还原正确,我们必须对白平衡进行校正,以保证其色彩再现的逼真度。

在使用没有白平衡的数码相机时,人们会发现荧光灯的光看起来是白色的,但用数码相机拍摄出来图像的色彩却有点偏绿。同样,如果是在白炽灯下,拍出图像的色彩就会明显偏红。人类的眼睛之所以把它们都看成白色的,是因为人眼进行了修正。所以要使数码相机拍摄出的图像色彩和人眼所看到的色彩完全一致,不能把希望寄托在CCD身上,这是由于CCD传感器本身没有这种功能,因此就有必要对它输出的信号进行一定的修正,这种修正就是白平衡控制。

白平衡控制也称彩色平衡电机马达、亮度校正,是将多色混合形成的白色作为标准,其目的是要将景色中的白色物体在画面中还原成白色。也正是通过这种图像调整,使在各种光线条件下拍摄出的照片色彩和人眼所看到的景物色彩最大限度地接近一致。

归纳起来,数码相机进行白平衡调整的原因有两个:第一,因为传感器本身对可见涤纶电容光谱不具有同等的灵敏度,这样就必然使白背景产生一个色调差。第二,人眼可根据照度调整色调差,即便在不同的彩色光照下,白色物体都可还原成相同的白色,所以就有必要使数码相机具有这种调整功能,否则图像看起来就会有一个彩色投射。

数码相机中白平衡控制的操作原理:通过对白平衡进行控制,保证景色中的白色在图像中还原成白色。如果各色彩分量相等,那么打印机和显示器将输出白色。换句话说,当计算机显示器的RGB信号相等时,即R=G=B,那么监视器上显示白色。所以对一幅被捕获的图像,彩色信号数据相等时就获得了白平衡。背景中白元素上(或在相关的其他色彩空间中)R=G=B,就实现了白平衡,如果背景上白元素中各彩色数据不等时,就需要进行白平衡校正,使各信号相等,图像实现白平衡。数码相机白平衡控制可按下式进行:Rwb=A1×R0,Gwb=A2×G0,Bwb=A3×B0。

这里Rwb、Gwb、Bwb是白平衡输出信号,R0、G0、B0是进行白平衡前数码相机的RGB输出信号,A1、A2、A3是使彩色信号分量石墨烯产业必须要避免当年纳米技术那样1哄而上的局面相等的系数。其根据是在彩色插入前还是插入后进行白平衡调整时,有两个独立的绿色信号,一个用于Baye模式中每一个绿像素,另一个用于每一个白平衡系数。

数码相机中白平衡控制最关键技术的是如何选冶金设备择彩色通道系数或增益。在白平衡校正中,人们常常随便找一张白纸来作为白平衡校正卡纸,其实这样做是很不科学的。因为有些白纸在制造过程中,厂家为了显示纸张的洁白,人为地添加了一些荧光材料。由于这些荧光材料会吸收白光中的某些波长的光,所以经过这些白纸反射回来的光就不再是白光了。数码相机用这样的白纸作基准进行白平衡校正后,拍摄的图像必然产生偏色现象。正确的方法是捕捉一个白图像卡或其它白元素,检查数码相机的输出,计算出使彩色信号相等的相应系数或通道增益。

白平衡校正可作为后处理步骤实现。为了使彩色信号相等还原白背景,需要计算出白平衡系数,彩色信号乘以这些系数,使最终图像呈白色,每幅图像均需这样处理。在Motorola图像MOS阵列中,是通过调整每一个彩色信号的增益实现白平衡,这样就不需要对图像进行后处理,白平衡系数可转换成相应的彩色通道增益,此增益在退出传感器阵列片前,调整彩色信号。

在这里需要说明的是,在不同照度下均需要进行白平衡调整,数码相机在户外是白平衡状态,在室内的光线下就不是白平衡,反之亦然。大多数用户不经常甚至是从来不进行白平衡调整,因此就需要数码相机能够进行白平衡自动调整。要实现这一功能,就需要数码相机能够计算出白平衡系数,或能进行不同光线标准下的白平衡设置,并对这些信息进行编程。图像MOS传感器可以实现上述任何一种功能,可对白平衡进行后处理,或对彩色通道增益进行编程。白平衡系数或彩色通道增益受白平衡自动算法控制,并可随时修改。

一般来说,数码相机通常会预设自动、日光、阴天、荧光灯、白炽灯等几种调整方式,在实际使用时,把它们设置成与当时的光照相符就可以基本上保持色调的一致。比较高级的产品除了这几种设置以外,更是增加了手动白平衡的方式,以对付那些光线比较复杂的情况,这对那些比较专业的人士能够提供很大的帮助。

现在各厂家生产的数码相机既有自动进行白平衡校正的,也有手动进行的。但即使是自动进行的,其修正能力也各不相同。所以可以直接打印,笔者认为,如果一款数码相机同时具有手动和自动两种方式,兼备多种白平衡控制模式,那便是最佳选择。

摩托罗拉实验室的科研人员通过反复实验测出了一些典型照度下的白平衡系数和彩色通道增益值振动机,使用它可实现基本的白平衡(这些设置与RGB图像MOS传感器阵列配合使用)。用户在进行白平衡调整时可参考这些数值。但需要注意的是,这些数值只是一个近似数,它使用的是摩托罗拉实验室的专用灯光,若使用不同的IR滤波器或光谱,则这些值将会改变。

宋兴平

来源:数码印刷 2003年1月第1期


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