Алгоритм автоматического баланса белого (АББ)

Операции при установки правильной цветопередачи в камере называется балансом белого. Существует два метода установки ББ: автоматический и ручной.

Первый шаг АББ. АББ определяется интенсивностью тока соответствующего сигналам красного, синего, зеленого по всему кадру в целом. В первых моделях камер использовалось 3 датчика, каждый для своего цвета. В следующих моделях использовалось 2 датчика, а один сигнал брался с матрицы. Все три сигнала в современных камерах берутся на выходе матрицы. По соотношениям трех цветов с учетом того, что в сумме они дают цвет всего кадра белым, определяется цветовая температура источника освещения кадра.

Конструкция АББ основана ан том, что сумма всех цветов в кадре считается белым цветом. Чтобы приблизить это утверждение ближе к истине, происходит автоматическое изменение фокусного расстояния объектива до минимального фокусного расстояния (самый широкий угол поля зрения). В этом случае в кадре подается максимально возможное число объектов и большая вероятность, что средний цвет этого кадра действительно белый. После установки АББ фокусное расстояние возвращается к значению, заказанному пользователем.

Недостатки АББ:

1. Невозможность корректировать ошибку при наличии в кадре цвета пикселей большой мощности одного цвета оттенка.

2. Камера не понимает вызвано ли изменение суммарного отклонения освещения или большим цветным объектом.

Второй шаг АББ. Определение цветовой температуры по напряжению на выходе матрицы и по напряжению в схеме (рисунок 52).

Рисунок 52. Значение сигналов на выходах схемы разделения сигналов цвета при различной цветовой температуре

Цветовая температура – это температура абсолютного черного тела, которое при нагревании до этой температуры излучает в видимом диапазоне с определенным спектральным распределением, то есть дает определенный цвет.

В процессор камеры вводится зависимость меду цветовым сигналом на выходе и цветовой температурой источника света при условии, что сумма трех цветов должна быть равной белому цвету. Это достигается на при известном соотношении красного, синего, зеленого. Потому необходимо измерить коэффициенты усиления красного, синего, зеленого сигналов на выходе матрицы и сделать так, чтобы это соотношение красного, синего, зеленого поменялось и стало равным заданному соотношению, обеспечивающему в сумме белый свет на экране.

Третий шаг АББ. По цветовой температуре определяется спектральный состав источника освещенности, процессор изменяет коэффициент усиления в каналах красного, синего, зеленого так, чтобы они стали обеспечивать соотношение между красным, зеленым, синим, которое дает на экране белый цвет. Так как цветопередача на дисплеях разная, то возможны проблемы с выбором соотношения красного, синего, зеленого при воспроизведении. В камере обычно заданы значения шести цветовых температур. За счет задания всего шести температур в установке баланса белого существует погрешность.

Существуют попытки уточнения установки АББ:

1. Рассмотренный выше способ (широкий угол поля зрения объектива).

2. Использование вектороскопа. На выходе вектороскопа длина вектора- яркость, угол наклона – цветность.

3. Контроль отверстия диафрагмы. Считают, что если диафрагма максимальна открыта, цвет темнее (в помещениях используются лампы накаливания). Если диафрагма прикрыта, то съемка снаружи и освещение естественное с большой температурой.