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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 analogiche e digitali. Negli ultimi anni hanno visto la luce telecamere cosiddette WDR (wide dynamic range) che permettono, risultati notevoli in controluce e anche dove siano presenti zone con diverso tenore di luminosità.
Le tecnologie BLC e WDR vengono realizzate ugualmente su telecamere analogiche/AHD che su telecamere digitali (IP , HD-SDI).


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, con la conseguenza che 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, 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.


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 sensori a doppia scansione (DOUBLE SCAN).
In una telecamera WDR il CCD/CMOS 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 meno lumonoso che lo sfondo chiaro come si vede nel seguente esempio.

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 sul mercato anche telecamere con funzione WDR puramente digitale (con sensori normali a scansione singola) che realizzano una compensazione del controluce a costi più contenuti. Il risultato che si ottiene con la funzione WDR solo digitale non è paragonabile a quello che si ottiene con un vero sensore a doppia scansione, tuttavia il costo elevato di questi sensori a doppia scansione fa si che le telecamere sul mercato ad utilizzarlo siano pochissime e destinate ad applicazioni particolare.
Al contrario la funzione WDR digitale è oggi molto comune.