映美精1394CCD彩色缩放相机追加报告之四 

      Y800也被称作原始数据格式，原始数据包含着从数码相机图像传感器上直接得到的原始数据。Y800格式之所以称之为裸数据或原始数据，就是因为他们未经任何处理。因此通常不能直接使用视频编辑器进行编辑、打印、或者在浏览器上显示这些图片。一般来说，使用DeBayer Filter可以对原始数据进行逆变换，还原出具有色彩的视频文件，以便于保存和打印。通常转换后的文件是设备相关的。
在某些场合，需要彩色CCD相机输出未经加工的裸数据图像，映美精彩色CCD相机为此提供Y800数据记录格式，使用这种格式记录时，相机上的色彩插值被关闭，同时输出的是来自CCD的未经加工的彩色图像数据流。 相机控制软件IC Capture将以未加工模式显示彩色图像。 因此这些图像看上去都是黑白的。 该模式不适于成像类的应用。 但是如果您希望得到一个未经压缩的AVI文件，就需要使用该模式。
在单色模式下使用映美精新式相机（Dxx21AF04，Dxx31AF03，Dxx41AF02，Dxx21BF04，Dxx31BF03，Dxx41BF02），色彩插值是关闭的。在这种情况下，格式Y800就意味着输出是未经加工的数字图像。以下所有图像均在视觉网实验室由映美精DFK 31BF03-22.H相机采集所得。

       为了避免误解，映美精在其彩色FireWire相机的驱动程序中都附带提供一种版权私有的格式BY8(RAW)。这种格式的图片保存时是单色图像，但可通过Debayer还原为彩色图像。此时需要DeB上图左图为按Y800格式保存的未加工数字图像，右图为该图像局部情况。
ayer滤镜把看上去单色的原始数据转换为具有RGB色彩的彩色图像。在原始数据Y800中，每个像素值代表图像传感器上对应的像元灰度值，而不是该点的R、G、B三色的分量值。如果想恢复出彩色图像，另外的两种色彩值需要通过插值得出，这便是DeBayer的功能。关于插值方法详情请见《映美精1394CCD彩色缩放相机追加报告之五：映美精彩色相机工作原理》
在DeBayer处理过程中，有两个主要因子影响色彩还原效果：
开始模式：
开始模式定义图像传感器的Bayer滤光片色彩起始值，是进行色彩插值的关键因子。Bayer滤光片有4种起始模式：
BG：原始数据从蓝/绿色线开始。

 GB：原始数据从绿/蓝色线开始。

 GR：原始数据从绿/红色线开始。

 RG：原始数据从红/绿色线开。

        使用Y800记录原始数据时，Bayer滤光片的开始模式决定色彩还原时使用的DeBayer色彩序列算法，即Bayer的开始模式要与DeBayer的开始模式相同，否则输出图像的颜色将不正确。
如上文中采集的原始数据的开始模式按GB所得，如果DeBayer时按GR计算，则会得到错误的结果，如下图所示：

  算法选择：
算法选择提供对原始数据进行色彩还原时的DeBayer算法选择。IC Capture提供以下三种算法：
最近色彩：简单而快速的算法，但是图像输出质量有时会很差。
双线性：快速又能保证图像质量的算法。
边界锐化：这种算法图像输出质量最佳，但是运算时间最长。
选择合适的开始模式进行图像采集，最后再用对应的算法DeBayer出目标真实的色彩，即可完成原始数据Y800格式的记录与再现过程。
下图左图为把原始数据图像经过Debayer还原后得到的彩色图像，右图为局部情况。

         小结：基于映美精提供的支持原始数据格式Y800的相机，用户对彩色图像或视频的处理得到进一步的扩展，Y800格式的图像可以完全避免因图像压缩造成的失真，如果使用相机内部电路对图像处理后输出压缩图像，则图像质量受相机硬件参数及等有限的资源进行计算，而把原始数据输出后则可以利用外部的计算机系统及各种软件对图像进行处理，为用户提供了很大的灵活性，而且对Y800格式的原始数据时行校正、频域变换、滤波、色相变化等后期处理可以在不损失图像精度的前提下完成，使用IC Capture软件又可以在黑白和彩色图像之间进行即时转化，使用方便，然而在使用中作者发现，该款相机虽然使用10Bit的AD转换用于图像传感器，不过输出只可以选择8Bit的动态范围，尽管对于一般BMP或JPG格式的图像已足够使用，然而在某些曝光等对动态范围要求较高的场合可能该款相机不太适用。

德国映美精工业相机探秘一共八集，更多精彩请随时关注：

德国映美精工业相机探秘(一)-初探德国映美精DFK 31BF03-22.H 1394接口伸缩工业相机

德国映美精工业相机探秘(二)-拜尔算法在映美精工业相机中的应用

德国映美精工业相机探秘(三)-获取最清晰的图像

德国映美精工业相机探秘(四)-裸数据Y800

德国映美精工业相机探秘(五)

德国映美精工业相机探秘(六)

德国映美精工业相机探秘(七)-天文观测领域中的映美精相机

德国映美精工业相机探秘(八

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