Camera elements

Tecniche di scansione delle immagini

La scansione interlacciata e la scansione progressiva sono le due tecniche disponibili oggi per la lettura e la visualizzazione di informazioni prodotte da sensori immagini. La scansione interlacciata viene utilizzata principalmente in sensori CCD. La scansione progressiva viene utilizzata sia nei sensori CCD che nei sensori CMOS. Le telecamere di rete possono utilizzare entrambe le tecniche di scansione. Le telecamere analogiche, tuttavia, possono utilizzare solo la tecnica di scansione interlacciata per trasferire le immagini su un cavo coassiale e per visualizzarle su monitor analogici.

Scansione interlacciata

Quando un’immagine interlacciata è prodotta da un sensore CCD, vengono generati due campi di linee: un campo che visualizza le linee dispari e un secondo campo che visualizza le linee pari. Tuttavia, per creare il campo dispari, vengono combinate le informazioni di entrambe le linee, pari e dispari, su un sensore CCD. Lo stesso accade per il campo pari, dove le informazioni di entrambe le linee, pari e dispari, vengono combinate per formare un’immagine su ogni altra linea.

Quando si trasmette un’immagine interlacciata, viene inviato solo metà numero di linee (alternando tra linee dispari e pari) alla volta, dimezzando in questo modo l’uso della larghezza di banda. Il monitor, ad esempio, una TV tradizionale, deve utilizzare la tecnica interlacciata. Vengono visualizzate prima le linee dispari e poi le linee pari di un’immagini e, quindi, vengono aggiornate alternativamente a 25 (PAL) o 30 (NTSC) fotogrammi al secondo in modo che l’occhio umano le percepisca come immagini complete. Tutti i formati video analogici e alcuni moderni formati HDTV sono interlacciati. Sebbene la tecnica dell’interlacciamento produca artefatti o distorsioni a causa di dati “mancanti”, tali disturbi non sono molto evidenti su un monitor interlacciato.

Tuttavia, quando il video interlacciato viene visualizzato su monitor con scansione progressiva, quali i monitor di computer, che eseguono la scansione delle linee di un’immagine consecutivamente, gli artefatti diventano evidenti. Gli artefatti, che possono essere visti come elementi “dannosi”, sono causati dal leggero ritardo tra gli aggiornamenti delle linee dispari e pari, poiché solo metà delle linee si sposta con l’immagine, mentre l’altra metà è in attesa di essere aggiornata. È particolarmente evidente quando il video viene interrotto e si analizza un fotogramma bloccato del video.

Scansione progressiva

A sinistra, un'immagine sottoposta a scansione interlacciata visualizzata su un monitor a scansione progressiva (computer). A destra, un'immagine a scansione progressiva visualizzata sul monitor di un computer.

Con un sensore d'immagine a scansione progressiva, si ottengono valori per ciascun pixel sul sensore e ogni linea di dati viene sottoposta a una scansione sequenziale, producendo un'immagine completa. In altre parole, le immagini acquisite non vengono suddivise in campi separati, come avviene con la scansione interlacciata.

Con la scansione progressiva, un intero quadro dell'immagine viene inviato tramite la rete; quando viene visualizzato sul monitor a scansione progressiva di un computer, ciascuna linea viene ridisposta sullo schermo, una alla volta e in perfetto ordine. Gli oggetti in movimento, dunque, vengono rappresentati meglio sugli schermi dei computer mediante la tecnica a scansione progressiva.

In un'applicazione di videosorveglianza, questo fattore può essere decisivo per visualizzare i dettagli di un soggetto in movimento (es. una persona in fuga). La maggior parte delle telecamere di rete Axis utilizza la scansione progressiva.

  • A sinistra: immagine JPEG full-size (704x576 pixel) di una telecamera analogica a scansione interlacciata.
  • A destra: immagine JPEG full-size (640x480 pixel) di una telecamera di rete Axis a scansione progressiva.

Le telecamere utilizzano lo stesso tipo di obiettivo e la velocità dell'auto è identica (20 km/h). Lo sfondo è chiaro in entrambe le immagini. Tuttavia, l'autista è chiaramente visibile solo in quella a scansione progressiva.

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Elaborazione delle immagini