「過(guò)曝」是畫(huà)面中同時(shí)出現(xiàn)高亮度和低亮度的部份時(shí)，高亮度的部份淹沒(méi)了感光元件，形成一片死白的現(xiàn)象。如果想像成感光元件是一個(gè)桶子，進(jìn)來(lái)的光是水的話，那每個(gè)桶子的存水量是有上限的，一旦超過(guò)這個(gè)上限，桶子就只能是「滿的」，而不知道實(shí)際上是落了多少水進(jìn)來(lái)。解決這個(gè)問(wèn)題最簡(jiǎn)單的方法，就是傳統(tǒng)的 HDR -- 一次拍三張不同曝光的照片，讓亮部和暗部的信息都能紀(jì)錄在一張照片里。

然而，拍三張照片就意味著有可能在連拍的過(guò)程中被攝物有所偏移，而且也不能保證三張照片就能涵蓋畫(huà)面所有亮部和暗部(用術(shù)語(yǔ)說(shuō)，就是動(dòng)態(tài)范圍不一定夠大)，而這個(gè)由 MIT 所開(kāi)發(fā)的「Modulo」余數(shù)相機(jī)技術(shù)，就是只要拍一張照片就能取得 HDR 信息的神奇辦法。

余數(shù)相機(jī)的祕(mì)訣，在于「水桶」(感光元件)只要滿了就倒掉，重新累積，最后不管累積到多少，就都直接輸出出去，再?gòu)淖詈蟮慕Y(jié)果去重新建構(gòu)原圖。我們想像有一組線型的感光器，進(jìn)光量長(zhǎng)這樣：

1,2,3,4,5,6,7,8,9,8,7,6,5,4,3,2,1

中間最亮，兩邊最暗。如果是傳統(tǒng)感光器能紀(jì)錄的最大進(jìn)光量為 5 的話，那記下來(lái)的文件會(huì)長(zhǎng)這樣：

1,2,3,4,5,5,5,5,5,5,5,5,5,4,3,2,1

中間超過(guò)記錄上限的部份，就全部只剩下飽和的「5」，而失去了任何有意義的數(shù)據(jù)。然而，如果是每次滿了就倒掉，只留最下最后剩余的值的話，記下來(lái)的信息就會(huì)變成：

1,2,3,4,5,1,2,3,4,3,2,1,5,4,3,2,1

這也就是 Modulo 相機(jī)的文件。因?yàn)樵谧匀唤缰校蟛糠莸纳A都是平滑過(guò)度的，像 5 接著 1 這種極度的數(shù)字變化發(fā)生的可能性微乎其微，所以 Modulo 的演算法就會(huì)斷定 5->1 的過(guò)程中，一定是進(jìn)了一階，1 實(shí)際上應(yīng)該是 6 才對(duì)。同理，1->5 這樣的變化也是不自然的，顯然在這里是降了一階才對(duì)。從這樣的知識(shí)，就可以還原出原本紀(jì)錄的信息。

使用這樣的技術(shù)，需要特別支持能在滿的時(shí)候清空重來(lái)的感光器，所以 Modulo 團(tuán)隊(duì)就借了隔壁實(shí)驗(yàn)室一個(gè)名為 DFPA(Digital Focal-Plane Array)的感光器來(lái)用。我們順便翻了一下 DFPA 的信息，發(fā)現(xiàn)... DFPA 不僅有清空的功能，而且還會(huì)記錄清空了幾次 @@。這意思也就是說(shuō)，Modulo 需要靠演算法來(lái)還原的信息，DFPA 本身就記錄著。以上面的例子來(lái)說(shuō)，DFPA 記下的會(huì)像這樣：

1(0),(0)2,3(0),4(0),5(0),1(1),2(1),3(1),4(1),3(1),2(1),1(1),5(0),4(0),3(0),2(0),1(0)

括號(hào)中的數(shù)字表示滿了幾次。這功能可是比 Modulo 還強(qiáng)啊!也就是說(shuō)如果 DFPA 的技術(shù)能商用的話，其輸出本身就足以建構(gòu) HDR 文件，而且只要能一直紀(jì)錄水桶被清掉幾次，曝光還沒(méi)有上限呢。當(dāng)然，DFPA 要應(yīng)用化還有一段不小的距離要走(現(xiàn)有的分辨率僅有 256 x 256，但它未來(lái)的發(fā)展性極高...)，反而是 Modulo 的方式應(yīng)該現(xiàn)有的技術(shù)就能辦到(就是要在感光元件上加一個(gè)感光元件的電容滿了就自動(dòng)歸零的機(jī)制)。

就不知道哪間相機(jī)廠要第一個(gè)下來(lái)實(shí)作看看一張照片搞定的 UHDR 啰，這種方法不僅僅具備無(wú)上限的特色，其一次快門(mén)就可以完成的 HDR 效果，還可能直接應(yīng)用在錄影之中，讓一些像是無(wú)人機(jī) / 自動(dòng)駕駛車(chē)場(chǎng)景辨識(shí)的場(chǎng)合下，不會(huì)因?yàn)槊髁磷儞Q太大而失去了感知能力，對(duì)于攝影師而言，無(wú)論是 Modulo 或者是 DFPA 都可說(shuō)是再度大幅度降低了攝影的門(mén)檻，可以輕松拍出富含大量細(xì)節(jié)的影像呢!