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”余数相机“让照片不再过曝

2015-08-21 16:55   来源:新摄影网     网友评论 31 条   进入论坛

人类黑科技中心之一、MIT麻省理工学院最近设计出一款“余数相机”,号称永不过曝,让人们在任何光照对比度的环境下拍出高质量的照片。

受限于传感器动态范围,当相机遇到大光照比场景时,照片要么看上去亮处一片死白,要么暗处一片死黑。一般来说欠曝比过曝容易处理得多,后期用软件加曝光就能救回来,但过曝细节就很难再拉回来了。按照传统做法,可以连续拍摄三张不同曝光值的照片然后合成HDR,但缺点也显而易见,不适合拍摄包含运动元素的场景

余数相机可以一次性搞定这些问题,而它的秘诀就在于可以像水桶一样“倒”掉过曝数据,保留真正有效数据。如果把相机进光量按0-9进行分级,0为最暗,9最亮,然后我们可以假设有这样一组19像素的线形传感器,进光量分布为“0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0”。然而传感器动态范围上限只有5(满载电荷),所以相机最终记录到的数据是“0、1、2、3、4、5、5、5、5、5、5、5、5、5、4、3、2、1、0”,也就是说超出传感器动态范围上限的数据全部被无用的“5”填满,留下一片死白。


传统相机拍摄的过曝照片


经余数处理的照片


经计算还原得到的照片

余数相机巧妙的地方就在于每次过曝都会“倒掉”(重置电荷),只留下曝光余数。所以余数相机记录到的数据是“1、2、3、4、5、1、2、3、4、3、2、1、5、4、3、2、1”,这样留在照片里的数据就都是有效的了。重置的同时,相机还能记录“倒”了几次,最后借助反向计算还原数据就能得到高动态范围照片。

余数相机会率先应用于医疗和工业领域,比如机器视觉、无人汽车等等,落实到普通消费者手中可能还要再等一段时间。不过MIT给相机、手机厂商提供了一很好解决过曝、动态范围的思路,有能力的厂商没准很快就会做出试制品来。

文章分类:数码相机 标签:科技  余数相机  
本文网址:http://dc.nphoto.net/news/2015-08/21/2cd0e05e44d2570a.shtml

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NPHOTO网友  2015-08-21 17:56 发表
#1
看懂了,不过跟现在的传感器原理有一些差距啊,要多做一个“倒掉”和计数的功能,不知道商业应用什么时候能够实现,做到这个那动态范围就能大幅度提升了,能“倒掉”几次,就能提升几倍。
NPHOTO网友  2015-08-21 17:58 发表
#2
我觉得“倒掉”不太好做,因为要求快速把传感器置零,这个就考验各家的传感器技术水平了,让我们看看谁能先做出来吧,索尼先做出来的可能性大一些。
NPHOTO网友  2015-08-21 18:22 发表
#3
好创意啊,可以注册专利。
NPHOTO网友  2015-08-21 18:34 发表
#4
那可是MIT,对人家而言,发science比发专利重要多了。
NPHOTO网友  2015-08-21 18:35 发表
#5
不错
wenyqhhh  2015-08-21 19:08 发表
#6
真心期待
NPHOTO网友  2015-08-21 19:20 发表
#7
美帝,掌握核心科技
NPHOTO网友  2015-08-21 19:44 发表
#8
用动态的方法解决动态的问题,人眼就是最好的动态相机
dynacool  2015-08-21 20:35 发表
#9
有时候过曝是种格调
NPHOTO网友  2015-08-21 21:28 发表
#10
读MIT跟读国内211的区别就是,前一段我们导师想引进一个MIT的教授,把我们几个叫过去陪吃饭,人家聊起来学信号与系统,教我们信号与系统的是个不知所谓的讲师,可能自己都没太学会,人家的信号与系统的老师是奥本海姆,人家一说本科的时候,那就是当年奥本海姆为什么给了我A+,我们说本科就说dota玩的怎么样,呵呵,这就是差距
NPHOTO网友  2015-08-21 22:32 发表
#11
玩摄影的看到黑科技发布总让人期盼能多活久一点
匿名  2015-08-21 22:47 发表
#12
N年前我就有这类似的想法了,直接记录像素到满载电荷的时间,用时间还原图像,当时还在蜂鸟上发过贴!
NPHOTO网友  2015-08-21 23:07 发表
#13
你的这个想法难就难在这个时间现在的传感器技术是无法准确获取的,想法很好,但技术实现不了。短时间能做出来的技术才会商业化,才是有用的技术。我觉得你的想法很棒,但光电二极管想做到满载时候报警然后cpu纪录这个时间比现在这种直接读每个像素电压的做法复杂太多了,复杂到可能无法实现。
NPHOTO网友  2015-08-22 01:57 发表
#14
是个好方法,只是由于光比是级数增长的,多几个级别以后,你要倒的次数就很惊人了
NPHOTO网友  2015-08-22 05:41 发表
#15
可以提升非静态题材的动态范围的技术,不错,但是什么时候能出产品
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