面阵相机如何解决彩色图像的曝光

偶尔深沉

     构成彩色面阵摄像机的传感器有二种形式：单片彩色摄像机和3CCD彩色面阵摄像机。在具体的应用中怎样获得最佳的图像效果呢?这就要使用合理的曝光方法，看面阵相机如何解决彩色图像的曝光：

1、三块CCD同时曝光的方法
    此方法是采取三块CCD芯片同时曝光，它可以在一次曝光拍摄的同时，捕捉到所有的彩色信息。当光线通过镜头射向CCD表面的时候，由一个特制的棱镜式分光镜，将影像的成像光速成分射到三个不同的CCD平面。每一个CCD只记录红绿蓝色光中一种色光的彩色信息，并且只再现一种色彩，然后通过软件的对准处理，合成为一幅完整的全彩色画面。　　                                         由于人类的眼睛对于光谱绿色波段的光色最为敏感，有些数码相机在安排滤色片的时候使用两排绿滤色片来记录绿光信息，而使用第三排红色和蓝色的马赛克滤色片来分别记录红光和蓝光的信息。由于红色和蓝色信息存在间隙，这里需要由计算机采取的插值计算方法来增加附加它的彩色信息。

2．单一芯片三次曝光的拍摄方式
    采取这样的方法时，数码相机镜头的前方需要安装一个滤色片转轮，拍照时必须通过转轮中的红绿蓝三块滤色片，分别做三次单独的曝光，分别记录下红绿蓝光的彩色信息。最后照相机的软件将三次曝光的影像信息结合在一起，构成为全彩色的影像。使用这样的方法时，由于是用三次曝光来记录彩色信息，显然，摄影者使用这样一台面阵的数码相机，就只能局限于拍摄静态物体。
    此外，由于三次拍摄条件可能出现的差异，很可能产生数码相机的软件不能适当重新组合影像的问题。特别是曝光过程中，光源发生的波动也都会改变影像的彩色平衡。三次曝光的数码相机可以用来拍摄动态的单色影像（包括黑白照片），这是因为在滤色片转轮上，除了三块红绿蓝滤色之外，还有一块透明的滤色片，它是用来黑白影像做单次曝光拍摄时使用的。由于只需要一次曝光，因而它可以拍摄动态物体。



3．单芯片一次曝光的拍摄方式
    第三种方式是“单芯片一次曝光的拍摄方式”。在这一方式中，每一单个的像素都以两种方式覆盖着不同的红，绿，蓝色滤色片，一种是条纹覆盖法，另一种是马赛马克图案交错覆盖法。有些芯片上的绿滤色片多于红色和蓝色滤色片，这是因为需要去适应人眼视觉在可见光谱中对绿色更为敏感的特点。这样，较多地使用绿色滤色片可以改善影像的分辨率。
    每一个感光的像素只能捕获一种彩色，它需要从相邻的像素那里获得更多的彩色信息，这是采取插值的计算方法实现的。如果不正确的彩色信息被赋值于像素之中，那么插值的效果也会出现问题，这通常在高反差影像的边缘部分表现得最为明显，比如黑色的文字，常常会出现彩色的镶边。