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BLC e WDR - Compensazione del
controluce
"Mai fotografare controsole": è questa una delle prime
regole che si insegnano a chi si appresta ad usare per la prima volta una
macchina fotografica. Questo sano principio vale anche nella televisione a
circuito chiuso.
Una forte fonte di luce diretta verso l'obiettivo
origina una situazione di abbagliamento e impedisce una ripresa ottimale.
E' molto meglio posizionare la telecamera in modo che le fonti di luci
naturali e/o artificiali si trovino alle spalle o a fianco della
telecamera e illuminino la scena che essa deve inquadrare.
Tuttavia
nella realizzazione di impianti TVCC esistono situazioni dove la ripresa
in controluce diviene inevitabile. Ad esempio nella sorveglianza di locali
con grandi finestre verso l'esterno, come negozi o verande è spesso
impossibile proteggersi dal controluce mantenendo un'inquadratura
significativa ai fini della sorveglianza.
Per far fronte a queste
situazioni sono stati sviluppati alcuni sistemi.
Il più tradizionale è
la funzione BLC (back light compensation) da diversi anni disponibile su
telecamere anche di fascia abbastanza economica.
Negli ultimi anni
hanno visto la luce telecamere cosiddette WDR (wide dynamic range) che
permettono, a fronte di un costo superiore, la miglior resa in
controluce oggi realizzabile.
BLC - Back Light Compensation
La ripresa
controluce di un'area luminosa, come una vetrina o una porta esterna è
assai sgradevole per la telecamera, che finisce col fornire in genere solo
la sagoma di una figura nera che si staglia sullo sfondo.
La ragione di questo pessimo risultato è il fatto che nella stessa
inquadratura sono presenti zone d'ombra (il soggetto) e zone molto più
luminose (lo sfondo). Il circuito di controllo della telecamera reagisce a
queste zone luminose aumentando la frequenza dell'otturatore
, peggiorando la situazione, in quanto le zone in ombra diventeranno
ancora più scure e praticamente nere.
L'intervento del BLC serve a riportare alla luce il soggetto in primo
piano.
La funzione
BLC opera nel modo seguente.
Il microprocessore DSP della telecamera divide l'immagine del CCD in diverse aree e misura
la luminosità di ognuna di esse confrontando poi fra loro i valori
rilevati. Se il DSP rileva zone chiaramente più scure di altre nel centro
dell'immagine, interviene
sulla frequenza dello shutter adeguando la sensibilità della telecamera a
questo inferiore livello di luminosità invece che a quello superiore dello sfondo.
Il risultato è che lo sfondo andrà in sovraesposizione sbiancandosi, ma
l'immagine in primo piano tornerà nitida e chiara.
Le telecamere più sofisticate, con programmazione OSD (on screen
display), consentono anche di poter impostare l'area su cui fare agire
il BLC, per poter riprendere anche soggetti in controluce che non si
trovino al centro dell'immagine.
BLC escluso
BLC attivo WDR - Wide Dynamic Range
I limiti della tecnologia BLC sopradescritta risiedono nel fatto che
non è possibile riprendere in
modo ottimale sia il soggetto in primo piano che lo sfondo luminoso, come
si vede bene nelle 2 immagini esemplificative qui sopra.
Per
ovviare a questo inconveniente è stata recentemente sviluppata la
tecnologia Wide Dynamic Range che si basa sull'utilizzo di speciali CCD a
doppia scansione (DOUBLE SCAN).
In una telecamera WDR il CCD viene
letto 2 volte per ogni frame video (doppia scansione) con diverse velocità
dello shutter
elettronico. Si riprendono così nel modo migliore: prima lo sfondo molto
luminoso, poi il soggetto più scuro.
Le due scansioni vengono poi
riunite dal microprocessore della telecamera in un unico frame risultante
che conterrà una Gamma Dinamica (differenza fra il segnale più forte e più
debole) più ampia delle singole scansioni considerate individualmente.
Una telecamera WDR è in grado di riprodurre perfettamente sia il soggetto
che lo sfondo come si vede nel seguente esempio.
WDR escluso
WDR attivo
Unico neo delle telecamere WDR
è il costo.
Le telecamere WDR con CCD Double Scan hanno un costo di
produzione superiore alle telecamere con CCD normali. Si sono per questo
diffuse ultimamente anche telecamere con funzione WDR puramente digitale
(con CCD normali a scansione singola) che realizzano una compensazione del
controluce a costi contenuti ma di efficacia assai inferiore.
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