Динамический диапазон и контраст тесно связаны друг с другом, и на рисунке 1 представлен график, который поможет определить один из параметров зная другой. Этот график построен для 256 градаций серого при условии, что шумы на изображении отсутствуют.
Если видеокамера или любой элемент в видеотракте оцифровывает изображение с помощью АЦП, имеющего разрядность больше 8 бит, то количество градаций серого будет уменьшено до 8 бит путем приведения их к ближайшим значениям градаций серого монитора.
Если для отображаемой на объекте сцены диапазон градаций серого выходит за пределы динамического диапазона монитора, то он (динамический диапазон) относительно реального изображения будет «сжат» до возможности монитора, а точнее выбранного режима экрана.
В связи с этим, какое бы количество градаций серого ни присутствовало в изображении объекта, расположенного перед камерой, все равно, пройдя через видеотракт, их количество на мониторе будет определяться выбранным режимом экрана.
В CCTV изображение формируется на экране монитора. Для компьютерных систем, работающих под Windows, количество возможных цветов красного (R), или зеленого (G), или синего (B) находится в диапазоне от 0 до 255, т.е. составляет 16 миллионов цветов. Во всей этой цветовой палитре, когда R=G=B, появляется оттенок серого. Общее количество оттенков серого или градаций серого в цветовой палитре 256. Если у нас режим экрана 65 536 цветов, то мы имеем уже 32 градации серого, а если изображение выводится в режиме экрана 256 цветов, то количество градаций серого может быть от 16 до 256 и зависит от используемой палитры, заложенной в Windows, или созданной программистами специально для решения поставленных задач. Это означает, что, кроме ярких и темных мест в изображении, еще имеется много промежуточных градаций так называемых полутонов, количество которых определяется выбранным режимом экрана. Наличие в изображении большего их количества делает его более художественным, живым, сочным и увеличивает разборчивость элементов изображения. Чем больше динамический диапазон изображения, тем большим количеством градаций серого оно создается. Причем для мультиэкрана цвета элементов изображения не соответствуют их реальному значению, а предопределены опять же палитрой Windows. Какая реально палитра используется в компьютерных системах видеонаблюдения, наверно, известно только программистам, создающим программное обеспечение.
Но поскольку мы взялись за контраст, то без динамического диапазона изображения нам не обойтись.
Что такое динамический диапазон изображения? В CCTV динамический диапазон конечного продукта (изображения) как параметр почти не используется, хотя динамический диапазон отдельных элементов видеотракта, например видеокамер, присутствует. Это приводит к тому, что при проектировании CCTV отсутствует возможность прогнозировать качество получаемого изображения, оперировать характеристиками изображения при проектировании, а следовательно, и управлять этим качеством при моделировании видеосистем. В связи с этим проектирование CCTV «ушло» от изображения и остановилось на самом примитивном, что есть в CCTV, это рисование секторов наблюдения, ничем не отличающихся от секторов ИК-датчиков, используемых в охранной сигнализации.
Прежде всего, отмечу, что контраст необходимо рассматривать только в совокупности с параметрами, которые напрямую связаны с ним, или их величина существенно влияет на величину контраста. К таким параметрам относятся динамический диапазон изображения и количество градаций яркости (в дальнейшем градаций серого) или полутонов, которыми и создается изображение.
Для того чтобы у читателей сложилось цельное представление, что такое контраст, с какими характеристиками изображения он связан, а также от чего зависит резкость изображения, и написана эта статья.
Помимо изменения контраста в окружающем нас пространстве, происходит его изменение и при передаче видеосигнала от объектива до монитора. Эти изменения совершенно не связаны с окружающим пространством, они целиком и полностью зависят от качества видеооборудования. Чем лучше оборудование, установленное в видеотракте, тем меньше искажается исходный контраст объекта и тем лучше изображение, которое мы видим на мониторе. Если мы хорошо представляем, что такое контраст и как его определить, то у нас не возникает проблем с определением резкости и динамического диапазона, любого элемента в видеотракте. В связи с этим все оборудование, предназначенное для работы с изображением, на протяжении многих десятилетий оценивается по тому, насколько оно искажает исходный контраст. В CCTV только в последние годы делаются попытки проводить такие оценки правда, это действительно попытки, которые касаются только объективов и видеокамер.
Бытует мнение, что контраст для CCTV это постоянно меняющаяся величина, которая зависит от множества случайных факторов изменения освещенности в течение дня, смены дня и ночи, наличия дождя или снега. А поскольку все эти явления носят случайный характер, то и обращать внимание на контраст при проектировании CCTV не имеет никакого смысла. Такие высказывания, с одной стороны, справедливы, а с другой стороны показывают, насколько узко в CCTV трактуется понятие контраста.
динамический диапазон,
А. ГонтаХарактеристики изображения:
контраст, динамический диапазон, резкость
Характеристики изображения:
"Алгоритм Безопасности" 5, 2006 год.
Если вы хотите стать распространителем нашего журнала
Москва: тел./факс: (499) 641-05-26
Санкт-Петербург: тел./факс: (812) 331-12-60
- издание для профессионалов | Архив журнала : статьи о рынке безопасности
Комментариев нет:
Отправить комментарий