| 従来のカメラの問題点 |
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よく晴れた日に建物の内側から入り口を見ると、逆光によって背景が明るすぎて、立っている人物がはっきり見えないということがありませんか?カメラの映像も同じで、従来のカメラでそのような場所を写すと、明るい部分が白くとんでしまったり、暗い部分が黒く潰れてしまったりすることがあり、逆光や西日、照り返しの影響を受ける出入り口などの監視では大きな問題となっていました。ワイドダイナミック機能は、そうした問題を解消。明暗差が大きな場所でも、モニター上に映し出される映像を、ハッキリ、そして自然な状態で見ることができる機能なのです。
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■ワイドダイナミックレンジ(WDR)とは?
WDRとは、Wide Dynamic Rangeの略で、ダイナミックレンジが広いことをいいます。
ダイナミックレンジは、明るいところと暗いところの照度比の対数をとったもので、この値が大きいほど被写体の照度差が大きいことを示しています。
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種 類
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照度(lux)
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| 満月の月明かり |
0.2
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ろうそく(30cm)
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15
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街灯の下
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100
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オフィス
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800
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曇天の屋外
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10000
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晴天の屋外
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100000
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真夏の屋外
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200000
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たとえば晴天の屋外の照度が100000[lux]、オフィスの照度が800[lux]であるとすると、照度比は125、ダイナミックレンジは20*log(100000/800)=41.94[dB]となります。
カメラのダイナミックレンジといった場合は、撮影可能なダイナミックレンジのことを指します。
TOAでは従来のカメラに較べて、広いダイナミックレンジの被写体も撮影可能なカメラをワイドダイナミックカメラとよんでいます。
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ワイドダイナミック機能の原理
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従来のカメラでそのような問題が起こるのは、ダイナミックレンジ(明暗の差)が大きい被写体に対応できなかったためです。それを解決するために、TOAでは、明暗差が激しい被写体を鮮明に写すために、専用DSP(デジタル画像信号処理回路)を開発。この専用DSPの採用により独自の画像合成を行うことで、対応可能なダイナミックレンジを拡大。画像を大幅に改善することができたのです。
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■ワイドダイナミック機能の画像合成のしくみ
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逆光、西日、照り返しの影響を受ける窓や出入り口など、広いダイナミックレンジの被写体では、明るい被写体が白くとんでしまったり、暗い被写体が黒くつぶれてしまうことがありました。
ワイドダイナミックカメラでは、これを解決するために、まず明るい被写体に対して最適なシャッタースピードで撮影します。暗い被写体は黒くつぶれてしまいますが、明るい被写体は鮮明に映すことができます。(写真左上)
つぎに、暗い被写体に対して最適なシャッタースピードで撮影します。明るい被写体に対して撮影したときよりも露光時間が長くなりますので、明るい被写体は白くとんでしまいますが、暗い被写体は鮮明に映すことができます。(写真左下)
これら2つの画像をデジタル信号処理で合成すると、明るい被写体も暗い被写体も鮮明に見ることができるようになります。ほとんど同時に撮影・合成していますので画像がぶれてぼやけてしまうことはありません。(写真右)
この手法によりダイナミックレンジ46[dB] (*1)を実現し、はっきりと自然に見ることができるようになりました。46[dB]という数値は、暗いところと明るいところの照度比が200倍あっても撮影が可能であるということをあらわしています。
(*1) (社)電子情報技術産業協会(JEITA)CCTV機器スペック規定方法に基づく
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たとえばワイドダイナミックカメラは、以下のような場所の監視に最適です。
コンビニエンスストアー、銀行のATMコーナー、オフィスビル、マンション、病院、ホテルなどの出入り口や駐車場など
例)コンビニエンスストア内から入り口を監視した場合
屋外:100000[lux]、屋内入り口付近の来客の顔:800[lux]とすると、ダイナミックレンジは20log(100000/800)=41.94[dB] < 46[dB]なので撮影可能。
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