水下攝像影像模糊不清的原因分析及改善方法

水下攝像照片或電視圖像模糊不清晰是常見的，也是影響檢測效果嚴(yan) 重的影像質量問題。造成影像模糊不清的原因是多方麵的，主要有以下四個(ge) 方麵的原因。
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，水中微小的無機物和有機物顆粒含量高。在這種渾濁的水中拍攝時，由於(yu) 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“霧裏看花”一樣，模糊不清。

    從(cong) 光學成像技術的應用和發展來看，這一問題目前還難以從(cong) 根本上*解決(jue) 。實際水下拍攝時，可以考慮采用以下方法加以改善。

 
（一）
    選擇透明度高的水域或時機拍攝。通常，水下攝像的作業(ye) 水域是無法由作業(ye) 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、影像質量要求較高時，如果條件允許，則可以將作業(ye) 對象轉移到水質好的水域進行拍攝。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(hui) 發生變化，作業(ye) 人員隻要注意觀察、積累經驗，選擇透明度相對較高的時機進行作業(ye) ，就會(hui) 改善拍攝效果。

（二）
    采用近距離拍攝。在相同的拍攝條件下，水下攝像機離被攝物體(ti) 的拍攝距離越近，光在水中的傳(chuan) 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(ye) 時，隻要能滿足拍攝要求，拍攝距離是越近越好。

    根據經驗，通常水下的拍攝距離應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行粗略地測算。但在采用近距離拍攝時應注意一點，實際的拍攝距離不應小於(yu) 攝像鏡頭的近拍攝距離，否則也會(hui) 由於(yu) 無法聚焦而造成影像模糊。 

（三）
    使用的渾水水下攝像機或渾水攝像輔助裝置。這種攝像機或裝置是在攝像機的鏡頭前安裝一個(ge) 耐壓或非耐壓的攝像罩，罩內(nei) 封閉空腔內(nei) 的介質為(wei) 空氣或清水。這樣，就使光線從(cong) 被攝物體(ti) 到鏡頭的傳(chuan) 輸過程中，在渾水中的路徑縮短，從(cong) 而減小了水的散射作用，提高了影像的清晰度。但由於(yu) 這種攝像罩的長度有限，因此隻有在較近距離拍攝時，其改善效果才明顯。

（四）
    水下照明采用斜側(ce) 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對影像的清晰度有一定的影響。當光源的照射方向與(yu) 鏡頭的拍攝方向為(wei) 同向（即順光）時，鏡頭前的水中顆粒對影像清晰度影響較大；當光源的照射方向與(yu) 鏡頭的拍攝方向成30度至60度夾角（即斜側(ce) 光）時，影像的清晰度會(hui) 較好些。因此，在水下照明時，應使照明燈離開攝像機一段距離，形成斜側(ce) 光照明。

    水下拍攝過程中，防止將水攪渾。特別是在水底拍攝時，潛水員移動位置或打腳蹼，很容易將水攪渾而影響拍攝效果，這一點在拍攝前應特別注意。通常在水底拍攝，潛水員一般不要穿腳蹼，可以穿工作鞋。當有水流時，潛水員應采用頂流或側(ce) 流的方向拍攝。
二、水下攝像機晃動造成影像清晰度降低
    由於(yu) 水的浮力、水流以及湧浪等影響，潛水員在水下拍照時往往難以持穩攝像機，造成水下拍攝的畫麵模糊不清。
    要解決(jue) 好這一問題，首先要提高潛水員的潛水技能，保證在較為(wei) 複雜的水下環境中能控製好自身的穩定性。此外，可以考慮采用以下方法來解決(jue) 。
（一）
    布設輔助作業(ye) 平台作為(wei) 水下拍攝時的依托物。在水下進行拍攝，特別是水流較大、海況複雜的情況下，給作業(ye) 潛水員布設一個(ge) 工作平台，作為(wei) 穩定身體(ti) 和攝像機的依托物，對防止攝像機晃動造成的影像模糊等問題非常有效。

    工作平台可根據作業(ye) 對象、位置、範圍等的實際情況自行製作，平台的樣式可以多種多
樣，如用鋼管焊製的吊籃、潛水梯、減壓架等，有時還可以用麻纜係接在作業(ye) 部位作為(wei) 潛水
員的依托物，如係兜底纜等。
（二）
    潛水員選擇合適的拍攝姿勢。根據拍攝對象和位置的不同，潛水員應選擇好拍攝的姿勢。在水底拍攝時，若水流不大，可選擇雙腿或單腿跪姿拍攝，穩定性較好；若水流較大，可選擇臥姿拍攝。如果有作業(ye) 平台，也可采用上述姿勢。懸浮或遊動姿勢拍攝的難度較大，一般隻在無流和無湧浪的情況下使用。

  （三）水底拍攝時多佩帶些壓重物。當在水底拍攝時，為(wei) 了增大潛水員的穩定性，可多佩帶壓鉛，一般不少於(yu) 10公斤，若穿潛水服應不少於(yu) 15公斤。但這些壓鉛不可一次性佩帶上，懸浮或遊動拍攝時也不可佩帶過多壓鉛，否則會(hui) 由於(yu) 負浮力過大而給潛水員帶來危險。可將壓鉛分為(wei) 兩(liang) 組，一組按正常潛水配重佩帶好，潛水員著底後，再由水麵將第二組壓鉛送下，潛水員將其係在或壓在腿上。
三、聚焦不準確造成影像清晰度降低
    水下攝像時，必須要隨著拍攝距離的變化對被攝景物準確聚焦，調焦不準或不調焦，均
會(hui) 造成影像的模糊。
    目前，常用的潛水員水下電視係統，其水下攝像機的聚焦多是由水麵控製台來控製的。
水下拍攝過程中，水麵控製台的操作人員必須全神貫注地注視著監視器上的圖像，當攝像機
移動位置時，操作員首先要快速判斷拍攝距離是變近還是變遠，然後根據距離變化的快慢及
時、迅速地操縱聚焦開關(guan) 進行跟蹤聚焦。拍攝距離變化較慢時，可用“點動”的方法調焦，

變化較快時，可用“連動”的方法調焦。潛水員在水下操縱攝像機時，要注意與(yu) 水麵的配合

，應盡量保持相對穩定的拍攝距離，不要忽近忽遠，讓控製台操作人員無法跟蹤調焦。
    如果有必要且條件允許，可以在實拍前進行預演，以便使操作人員與(yu) 潛水員的配合更加
默契，更好掌握調焦的時機和速度。 
    對於(yu) 沒有聚焦指示裝置或自動聚焦功能的水下攝像機，拍攝前應準確估計拍攝距離並正
確調節聚焦選鈕。如果拍攝要求較高，可以采用測量的方法確定準確的拍攝距離，但要注意
將米尺測量出的距離乘上3/4，折算成“水下距離”。
    此外，采用廣角鏡頭和小光圈能增大攝像景深，水下攝像使用大景深可以彌補聚焦不準所造成影像模糊。在水下拍攝時，潛水員還應確保小拍攝距離不能小於(yu) 鏡頭的近聚焦距離。

四、曝光嚴(yan) 重不足或過度造成影像無法辨識
    水下攝像通常都需要輔助光照明，以便為(wei) 拍攝提供足夠的光照度。水下攝像使用水下照明燈，但在拍攝中如果未正確使用輔助照明設備、光源的光照度嚴(yan) 重不足或過強，會(hui) 使拍攝出的影像昏暗或出現亮斑而無法辨識被攝物體(ti) 。
     水下攝像機配備的照明燈的亮度一般是可以調節的，水下攝像時應根據監視器的圖像顯示以及景物表麵的反光強弱，調節到合適的燈光亮度。在近距離拍攝時，還要調節好照明燈的照射方向，避免景物表麵的強反光而在圖像上留下亮斑。

     除上述原因外，還有其它一些因素也會(hui) 影響影像的清晰度，如鏡頭與(yu) 景物之間有繩纜、氣泡、海藻等物體(ti) 拍攝時未及時清除而導致影像被局部遮擋；拍攝動體(ti) 時快門速度選擇過

慢，導致圖像模糊；攝像機由短焦距向長焦距變焦時調焦不精確等。

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