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麻省理工媒體實驗室的研究人員,設計出一種名為「餘數相機」(Modulo Camera) 的技術,可以吸收大量光線,但不會造成過曝,使像素變成「死白」,有關研究更獲 International Conference on Computational Photography 的最佳論文獎,到底原理是怎樣的呢? (「餘數相機」是官方中文授權文章的譯名,Modulo 起源自 Modular arithmetic)

傳統相機的感光元件,由於有一定的電荷容量等限制,在吸收一定量的光線後,就會變成「飽和」,但餘數相機的設計,就會讓每顆像素於曝光飽和的瞬間,重置歸零重新累積,例如只有 10 容量的像素,吸收 31 份量的光線,就會重置三次。

最後,相機就會因應數字,計算並恢復出人們可以觀看的照片與細節,而不會像傳統過曝照片變成死白,也成為一種「新的 HDR 技術」。

(本來過曝死白的照片)
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(餘數相機的處理)
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(經計算後恢復細節)
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相較於目前的 HDR 技術,不用拍攝多幅不同曝光值的照片來合成,以避免因拍攝時的抖動造成影像破壞,而此技術可應用於工業、醫療、一般攝影方面亦可。例如用於無人駕駛汽車,則可保持機器獲得清晰準確的資訊。但要落實到消費級相機,大概還要等一段時間,據指這不是簡單升級軟件就可做到,而要重新設計感光元件,但無論如何,這也是相當值得期待的新技術。

當然,有時攝影師會以過度曝光作為創作手法,到底新技術會如何處理「自願過曝」,那是另一個課題了。以下有講解影片︰

官方授權中文版講解︰新興技術︰不會過曝的相機

其他詳情,可按此到 MIT 研究文件頁面

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