ccd自动白平衡什么原理(CCD自动化)

什么是白平衡|如何调节白平衡

白平衡，字面上的理解是白色的平衡。白平衡是描述显示器中红、绿、蓝三基色混合生成后白色精确度的一项指标。白平衡是电视摄像领域一个非常重要的概念，通过它可以解决色彩还原和色调处理的一系列问题。白平衡是随着电子影像再现色彩真实而产生的，在专业摄像领域白平衡应用的较早，现在家用电子产品（家用摄像机、数码照相机）中也广泛地使用，然而技术的发展使得白平衡调整变得越来越简单容易，但许多使用者还不甚了解白平衡的工作原理，理解上存在诸多误区。它是实现摄像机图像能精确反映被摄物的色彩状况，有手动白平衡和自动白平衡等方式。许多人在使用数码摄像机拍摄的时候都会遇到这样的问题：在日光灯的房间里拍摄的影像会显得发绿，在室内钨丝灯光下拍摄出来的景物就会偏黄，而在日光阴影处拍摄到的照片则莫名其妙地偏蓝，其原因就在于白平衡的设置上。

调节白平衡的方式：

自动白平衡

自动白平衡通常为数码相机的默认设置，相机中有一结构复杂的矩形图，它可决定画面中的白平衡基准点，以此来达到白平衡调校。这种自动白平衡的准确率是非常高的，但是在光线下拍摄时，效果较差，而在多云天气下，许多自动白平衡系统的效果极差，它可能会导致偏蓝。

钨光白平衡

钨光白平衡也称为“白炽光”或者“室内光”。设置一般用于由灯泡照明的环境中（如家中）当相机的白平衡系统知道将不用闪光灯在这种环境中拍摄时，它就会开始决定白平衡的位置，不使用闪光灯在室内拍照时，一定要使用这个设置。

荧光白平衡

适合在荧光灯下作白平衡调节，因为荧光的类型有很多种，如冷白和暖白，因而有些相机不只一种荧光白平衡调节。各个地方使用的荧光灯不同，因而“荧光”设置也不一样，摄影师必须确定照明是哪种“荧光”，使相机进行效果最佳的白平衡设置。在所有的设置当中，“荧光”设置是最难决定的，例如有一些办公室和学校里使用多种荧光类型的组合，这里的“荧光”设置就非常难以处理了，最好的办法就是“试拍”了。

显微摄影

在显微镜下，当不同色温的光源照射在样品上时，CCD会呈现不同的颜色。这是因为在不同的光线下，由于CCD彩色信号输出的不平衡性，造成CCD彩色还原失真。作为显微摄像头的默认设置，自动白平衡通过一张结构复杂的矩形图，来决定画面中的白平衡基准点，以此来达到白平衡调校。但作为某些特殊情况，还需要通过手动白平衡，区域白平衡的方法来防止偏色，主要的方法是把显微镜的物镜移动到载玻片的样品以外的区域。

室内白平衡

室内白平衡或称为多云、阴天白平衡，适合把昏暗处的光线调置原色状态。并不是所有的数码相机都有这种白平衡设置，一般来说，白平衡系统在室外情况时处于最优状态，无需这些设置。但有些制造商在相机上添加了这些特别的白平衡设置，这些白平衡的使用依相机的不同而不同。

手动调节

这种白平衡在不同地方有各不相同的名称，它们描述的是某些普通灯光情况下的白平衡设置。一般来说，用户需要给相机指出白平衡的基准点，即在画面中哪一个“白色”物体作为白点。

白平衡的补色原理是什么？

照片偏色，其中一个重要的原因是色温偏差所致，呈“白色”的光线的色温度为5500K。色温度低于这个值，光线呈红色，越低，越红；反之，色温度越高，光线越蓝，在使用传统相机时，对色温的控制，是选择“日光型”胶片或“灯光型”胶片或使用各种色温度滤色镜的办法来解决。

数码相机可直接在菜单上控制色温的白平衡。其原理是利用偏色光的“补光”去“中和”色光，达到白光的目的，相机的白平衡功能一般有三种：①预设白平衡（PRESET）；②自动白平衡（Auto）；③手动白平衡（Manual）。

如果光源色温变化不大，又较明确，如阳光、阴天、白炽灯、荧光灯（分日光灯、暖色荧光灯，冷色荧光灯）等，那么，只要在“预设的白平衡”中去“对号入座”就行了。

如果光源色温变化很快，如忽晴忽暗的天气，变化较快的舞台灯光，使拍摄者无法适从，此时应运用“自动白平衡”。

如果光源为混合光或色温值很高或很低，用“自动白平衡”也不能解决，此时，最佳的办法就是采用“手动白平衡”。方法是将一张无光的白纸放在拍摄对象的现场光线下，将镜头对准白纸，撑满画面，按相机菜单中“手动白平衡”的说明操作，设定完成后即可拍摄。这个手动的白平衡，只有在此一种光源下有效，换了其他光源，需要按照上述方法重新设定白平衡。

有意思的是，利用白平衡的“补色”原理，可达到某种意想不到的艺术效果。比如，在阳光下拍摄，要想偏蓝，可用设置白平衡的“白炽灯”模式，要想偏红，可用设置白平衡的“阴天”模式。如果要达到更多的色彩，可采用“手动白平衡”来自己设定，如用蓝色的纸预设，画面效果呈现黄色；如用青色的纸预设，画面效果呈现红色；等等，还有可以打开Photoshop制图软件，选择或配制需要的“补色”（成千上万种颜色），储存于“手动白平衡”备用

什么是自动白平衡

所谓自动白平衡技术是使电视幕墙技术要求有良好的色彩一致性，但实际上使用中会不可避免出现漂移。需定期的用彩色分析仪来校正，即不方便又无法保证效果的稳定。 电视机一般是孤立使用，白平衡的少量漂移及偏差不会影响使用效果，而对电视幕墙来说将会影响视觉效果，当漂移积累到一定程度时，需用彩色分析仪（高精而昂贵）来校正。即不方便又无法保证效果的稳定，而且专业化水平的维护又限制该产品走向普及化。 为了克服已有技术的不足之处，以一种完全自动化的方式来完成白平衡的调校，使一般性的维护非专业化，可广泛应用于各类背投电视及电视幕墙显示单元中。并且综合了成本及技术的双重因素，使用了分色（可分时）的自动白平衡闭环调控技术，在背投箱体内安装了光强检测探头可以是单片也可以是三片。可广泛应用于各类背投电视及电视幕墙显示单元中。 本技术关键基本电路组成为，光电传感器、适配及数/模转换电路部分、数值比较电路部分、执行电路部分、输入输出接口电路部分及电脑控制电路等部分组成，其基本工作原理为：由投影光机（如CRT/LCD/DLP/LCOS/LASER类光机）所发出的红、兰、绿测试光信号，被置于（镜头与屏幕之间）的光通路中的光电传感器接收，光电传感器所产生的电信号经适配及模/数转换电路进行数模转换后的测量数值又在数值比较电路中进行与预定数值的比较并输出差值，此差值作为控制量去控制执行电路来调整投影光机的三基色光输出的响应曲线；然后再重复上述过程，直至测量数值与预定数值的误差达到允许的限度内；系统的校准过程是用机外的光电传感器在屏幕处所测得的数据与机内的光电传感器所测同时得的数据进行比较而校准机内的适配及数/模转换电路的响应曲线。