多斜率

線性曝光：暗的部分曝光不足。

線性曝光：亮的部分被過度曝光

使用兩個不同的時間曝光：暗與亮的區域都被正確曝光。

多斜率 - 概念

我們日常使用的單色相機可提供8比特/像素的動態灰度級。灰度級爲0意味著“黑色”，而255則代表“白色”。

一個像素點上的灰度值指示的是在該點上接收到的光子的數量（或者說亮度）。用戶定義的曝光時間決定了感光芯片接收光子的時長。

所有 CCD芯片和CMOS芯片都在曝光時保持光子數量與灰度值之間的線性關係。這一特點在很多應用中都很有用。

如果一幅圖像中灰度值的差別大於8比特的灰度值動態區間，我們就會遇到右側最上面那幅圖像中所示的問題。如果為了圖中暗的部分調整曝光時間，會導致圖中亮的部分過度曝光，反之亦然。

多斜率感光芯片能夠探測到那些容易過度曝光的像素，它們可以將這些像素的灰度值重設為用戶定義的值，進而對這些像素重新曝光。第二次曝光的時長必須由用戶定義。理想情況下，曝光應在最亮的那個像素被過度曝光之後停止。這樣，我們就能得到右側第三幅圖所示的圖像了。

我們可以通過下面這張圖來了解多斜率的原理，圖中一條線由8個像素點組成，分別編號為0至7，它們接收一道穩定的光子流，其強度範圍是 12.5％至100％。

我們假定 200µs的曝光之後，像素的灰度值在50至400之間。但因為我們的動態範圍只有8比特，第5，6，7號像素將無法得到其正確的灰度值，它們將擁有飽和灰度值255。

所以，多斜率處理程序首先定義一個縮小了的曝光時間（基本曝光時間）。在這個例子中，我們將其設定為150µs。現在，只有像素6和7達到了飽和值。

下一步，定義一個灰度值，在此值之上的所有像素將進行二次曝光（二次曝光閾值）。高於此閾值的灰度值被設為該值，本例中我們定義該閾值為180。

第三步，對被重設的像素進行二次曝光，我們必須保持最亮像素的灰度值小於等於飽和值（本例中35µs）。

我們當然也可以進一步縮短二次曝光的時間，而且可以進行兩次或兩次以上的重設步驟。但對於大多數應用，一次重設就足夠了（如本例中所示）。在本例中我們可以稱其為'雙斜率'。

注意：用戶需要根據具體的照明情況設定二次曝光閾值和曝光時間。它們必須是靜態值。多斜率程序不適於變化的曝光時間，活動的場景或觸發情況。