手机高动态范围(HDR)技术
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手机高动态范围(HDR)技术

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概述

我们的世界中,有阳光般明亮的物体,也有星光般昏暗的环境,亮度所跨的范围非常广(动态范围)。

动态范围的说明插图

图像传感器可拍摄的动态范围很小,因此,不能将人眼能看到的范围完全拍摄下来。拍摄明亮的被摄体,暗部会发黑模糊,拍摄昏暗的被摄体,亮部会过度曝光。另外,需要缩小尺寸的智能手机图像传感器,由于捕捉光线的能力低下,因此,可拍摄的亮度范围更小。使用智能手机拍摄逆光等明暗差显著的场景时,拍摄效果与肉眼所见相差很大的原因就在于此。

用于捕捉这种明暗差(动态范围)显著的场景的功能就是HDR(High Dynamic Range)。在HDR模式下,通过改变图像传感器的动作、自动调整亮度,就能抑制过度曝光和暗部模糊,拍摄出接近肉眼所见的影像。

技术说明

何为 HDR 摄影? -拍摄时抑制过度曝光或暗部模糊-

晴朗的日子里从室内拍摄室外景象,在这种动态范围较大的场景下,也能避免室外过度曝光、室内发黑模糊的情况,保留亮部和暗部两方的信息。

在SDR(Standard Dynamic Range)模式下拍摄的图像(从室内拍摄室外)

用SDR(Standard Dynamic Range)拍摄

在IMX689的HDR模式下拍摄的图像(从室内拍摄室外)

用HDR拍摄 (LYT-818)

夜晚的风景实际上也是动态范围较大的场景。使用HDR,就能抑制霓虹灯的过度曝光,真实呈现夜晚的美景。

在SDR(Standard Dynamic Range)模式下拍摄的图像(夜景)

用SDR拍摄

在HDR(High Dynamic Range)模式下拍摄的图像

用HDR拍摄 (LYT-818)

合成不同亮度的图像

在HDR拍摄中,首先通过改变快门速度和增益来拍摄不同亮度的图像信号。接着,将拍摄的多张图像合成为一个数据,从而创建具备广域动态范围的信号。然后,基于该图像的辉度分布,校正处理,调整亮度,就能抑制过度曝光与暗部模糊,得到接近于人眼所见的图像。

HDR处理的概念图

以上是 HDR 技术的概述:SSS 图像传感器支持多种 HDR 模式,以适应不同的应用,其中包括在图像传感器内实时完成的 HDR 模式,该模式也适用于移动图像。

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