一、影像模糊不清晰的原因及其改善方法
水下攝像照片或電視圖像模糊不清晰是最常見的,也是影響檢測效果最嚴(yán)重的影像質(zhì)量問題。造成影像模糊不清的原因是多方面的,但無論是什么原因,在實(shí)際應(yīng)用中都需要設(shè)法克服,以保證良好的攝像效果。
(一)水的散射造成影像清晰度降低
造成影像模糊不清晰的原因較多,但主要原因是水的透明度低,水中微小的無機(jī)物和有機(jī)物顆粒含量高。在這種渾濁的水中拍攝時,由于這些微小顆粒對光線的散射作用,使得無論是水下照相或是水下攝像,拍攝的影像效果都像是“霧里看花”一樣,模糊不清。
從光學(xué)成象技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展來看,這一問題目前還難以從根本上徹底解決。實(shí)際水下拍攝時,可以考慮采用以下方法加以改善。
選擇透明度高的水域或時機(jī)拍攝。通常,水下攝像的作業(yè)水域是無法由作業(yè)人員自由選擇的,但在有些情況下,比如附近有透明度高的水域、影像質(zhì)量要求較高時,如果條件允許,則可以將作業(yè)對象轉(zhuǎn)移到水質(zhì)好的水域進(jìn)行拍攝。此外,即便是在同一水域,隨著潮汐、水流、天氣等變化,水的透明度也會發(fā)生變化,作業(yè)人員只要注意觀察、積累資料,選擇透明度相對較高的時機(jī)進(jìn)行作業(yè),就會改善拍攝效果。
采用近距離拍攝。在相同的拍攝條件下,水下攝像機(jī)離被攝物體的拍攝距離越近,光在水中的傳輸過程受到水的散射作用就越小,拍攝的影像也就越清晰。因此,在水下攝像作業(yè)時,只要能滿足拍攝要求,拍攝距離是越近越好。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),通常水下的拍攝距離應(yīng)不超過水的透明度的 1/2-1/3 。水的透明度可以采用圓盤法進(jìn)行粗略地測算。但在采用近距離拍攝時應(yīng)注意一點(diǎn),實(shí)際的最小拍攝距離不應(yīng)小于攝像鏡頭的最近拍攝距離,否則也會由于無法聚焦而造成影像模糊。
使用專用的渾水水下攝像機(jī)或渾水?dāng)z像輔助裝置。這種攝像機(jī)或裝置是在攝像機(jī)的鏡頭前安裝一個耐壓或非耐壓的攝像罩,罩內(nèi)封閉空腔內(nèi)的介質(zhì)為空氣或清水。這樣,就使光線從被攝物體到鏡頭的傳輸過程中,在渾水中的路徑縮短,從而減小了水的散射作用,提高了影像的清晰度。但由于這種攝像罩的長度有限,因此只有在較近距離拍攝時,其改善效果才明顯。
水下照明采用斜側(cè)光而不要用順光。在同樣的拍攝條件下,光源不同的照射方向?qū)τ跋竦那逦扔幸欢ǖ挠绊?。?dāng)光源的照射方向與鏡頭的拍攝方向?yàn)橥?即順光)時,鏡頭前的水中顆粒對影像清晰度影響較大;當(dāng)光源的照射方向與鏡頭的拍攝方向成 30度至60度夾角(即斜側(cè)光)時,影像的清晰度會較好些。因此,在水下照明時,應(yīng)使照明燈離開攝像機(jī)一段距離,形成斜側(cè)光照明。
水下拍攝過程中,防止將水?dāng)嚋?。特別是在水底拍攝時,潛水員移動位置或打腳蹼,很容易將水?dāng)嚋喍绊懪臄z效果,這一點(diǎn)在拍攝前應(yīng)特別注意。通常在水底拍攝,潛水員一般不要穿腳蹼,可以穿工作鞋。當(dāng)有水流時,潛水員應(yīng)采用頂流或側(cè)流的方向拍攝。