1. Rango dinámico amplio de 120 dB: ¿por qué es capaz de hacer frente a situaciones en las que coexisten zonas muy iluminadas y zonas oscuras?
Causa principal: la tecnología de imagen de amplio rango dinámico y la exposición adaptativa
El rango dinámico amplio (WDR) se refiere a la capacidad de un dispositivo de grabación para mostrar, en una misma imagen, los detalles tanto de las zonas claras como de las oscuras.
Por ejemplo, durante una inspección nocturna con drones, es posible que en la imagen aparezcan al mismo tiempo:
- Luz intensa procedente de faros de vehículos, farolas o descargas eléctricas de instalaciones eléctricas;
- Carreteras, edificios y entorno con poca luz;
- Personajes u objetos situados en la línea divisoria entre la luz y la oscuridad.
Las cámaras normales pueden presentar dos situaciones: que las zonas con luz intensa aparezcan totalmente blancas, o que se reduzca la exposición para ver con claridad la luz intensa, lo que provoca la pérdida de detalles en las zonas oscuras. Sin embargo, gracias a la exposición adaptativa en todo el sensor y al diseño antisobreexposición, se hace frente a fuentes de luz intensa repentinas, como los faros de los coches o los relámpagos, y se reduce la pérdida de detalles causada por la sobreexposición de la imagen.
Su principio técnico puede explicarse de la siguiente manera:
1. El sensor recoge la información luminosa: convierte las señales luminosas del entorno en señales eléctricas.
2. Control de la exposición: ajustar parámetros como el tiempo de exposición en función de la distribución de luces y sombras en la imagen.
3. Procesamiento de amplio rango dinámico: conservar en la medida de lo posible la información de las zonas claras y oscuras mediante la capacidad de amplio rango dinámico del propio sensor o mediante técnicas como la fusión de múltiples exposiciones.
4. Optimización del procesamiento de imágenes: se realizan ajustes en el brillo, el contraste y otros parámetros de la imagen para que los detalles de las zonas claras y oscuras se vean con mayor nitidez.
120 dB es un indicador de rendimiento del rango dinámico amplio, que suele referirse al intervalo dinámico entre la señal luminosa máxima y la mínima que un dispositivo es capaz de procesar. En el caso del rango dinámico definido por la relación entre señales eléctricas.
II. Iluminación mínima de 0,003 lux: ¿por qué se pueden grabar imágenes en color incluso en entornos muy oscuros?
Causa principal: alta sensibilidad y procesamiento de imágenes con bajo nivel de ruido
La iluminancia (lux) es una magnitud física que mide la cantidad de luz visible que recibe una superficie unitaria.
Cuanto menor es la iluminancia, menos fotones suele recibir la cámara, por lo que la imagen es más propensa a presentar problemas como falta de brillo, aumento del ruido y distorsión del color.
Para conseguir imágenes a todo color con una iluminancia extremadamente baja, suele ser necesaria la combinación de las siguientes tecnologías:
1. Sensores de imagen de alta sensibilidad: los sensores de alta sensibilidad son capaces de aprovechar de forma más eficaz la escasa luz que entra por el objetivo y convertirla en una señal eléctrica que pueda procesarse. Factores como la eficiencia cuántica del sensor, la estructura de los píxeles y el ruido de lectura influyen en la calidad de la imagen en condiciones de baja luminosidad.
2. Mayor capacidad de captación de luz: factores como la apertura del objetivo y la transmitancia influyen en la cantidad de luz que llega al sensor. Cuanto mayor sea la capacidad de captación de luz del objetivo, más favorable resultará, en igualdad de condiciones, para la captura de imágenes con poca luz.
3. Procesamiento de imágenes con bajo nivel de ruido: en entornos con poca luz, la señal útil que emite el sensor es débil, por lo que el ruido puede resultar más evidente. Mediante algoritmos de reducción de ruido, es posible suprimir parte del ruido aleatorio y mejorar la legibilidad de la imagen.
4. Procesamiento de imágenes en color: para conservar la información cromática en entornos con poca luz, no solo se necesita una sensibilidad suficiente, sino también un procesamiento adecuado de las señales de los canales de color (rojo, verde y azul), a fin de evitar la distorsión del color debida a una señal insuficiente.
Desde el punto de vista técnico, si el sensor es capaz de captar una señal luminosa útil suficiente en condiciones de muy baja luminosidad y de controlar el ruido mediante un procesamiento adecuado de la señal, es posible obtener imágenes con colores distinguibles en entornos con poca luz.
Es importante tener en cuenta que 0,003 lux no equivale a una ausencia total de luz. Si en el lugar no hay luz visible disponible —por ejemplo, una tenue luz de luna o de las estrellas—, los sensores de luz visible normales no pueden obtener información real en color de la escena únicamente mediante la tecnología de imagen en condiciones de poca luz.
