在安防監(jiān)控應(yīng)用中，往往容易因為光線明暗反差較大或逆光的原因而導(dǎo)致成像出現(xiàn)曝光過度或曝光不足的誤差。為了解決這一問題，寬動態(tài)技術(shù)誕生了，很好的解決了攝像機的逆光補償問題，并逐漸成為網(wǎng)絡(luò)攝像機的標(biāo)配。
■ Q:《安全 & 自動化》 A:天地偉業(yè)數(shù)碼科技品牌總監(jiān) 張征
Q：寬動態(tài)的實現(xiàn)方式有哪些?
A: 寬動態(tài)主要解決攝像機的逆光補償問題，從技術(shù)實現(xiàn)上主要分為如下兩種。
CCD+DSP技術(shù)：雙速CCD配合DSP的處理方式。這種雙曝光(或雙快門)技術(shù)的核心是針對明暗反差較大的場景，攝像機先對明亮區(qū)域進行一次快速曝光，得到一幅亮部區(qū)域清晰正常的圖像并存儲到數(shù)據(jù)緩沖存儲器中;然后再對場景中暗部區(qū)域進行一次慢速曝光，得到一幅暗部區(qū)域畫面清晰的圖像也存儲到數(shù)據(jù)緩沖存儲器中。以上曝光完畢后，利用DSP特有的圖像處理算法，將兩幅圖像當(dāng)中亮度適當(dāng)?shù)牟糠址謩e切割下來，最后進行疊加合成并輸出一幅明暗區(qū)域都清晰可見的圖像。這樣就能避免亮部曝光過度和暗部曝光不足的問題，從而使整個畫面都清晰可見，以實現(xiàn)寬動態(tài)的處理效果。但如果采用不同DSP芯片，在具體細節(jié)上還是有明顯差別，比如對靈敏度、色還原度、白平衡等的處理。
CMOS+DPS技術(shù)：DPS采用的是每一個像素單獨曝光和控制技術(shù)，加之利用CMOS傳感器采集的多幀畫面合成一幅完整圖像的線性疊加，相比于CCD的兩次曝光成像有了更高的動態(tài)范圍。從數(shù)值上來說，采用DPS技術(shù)的CMOS攝像機就目前的處理技術(shù)，其動態(tài)范圍即可到達120dB。在擴大動態(tài)范圍的同時，DPS也解決了CCD傳感器在處理動態(tài)范圍和色彩真實性上的不足，其色彩還原性更加真實，能夠滿足應(yīng)用的要求。使用這種技術(shù)的攝像機在數(shù)字圖像傳感器里每一個像素中都使用了一個模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)，在捕捉到光信號時直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，最大程度地降低了信號在排列中的衰減和干擾。
Q：如何看待“寬動態(tài)或成攝像機標(biāo)配”的觀點?
A: 從上游廠商來看，海思最新推出的3516A，支持兩幀合一的線性寬動態(tài);索尼IMX123等多型號傳感器均支持1080P/60幀及更高幀率，以上技術(shù)為達到更加出色的寬動態(tài)處理做了鋪墊。寬動態(tài)技術(shù)已經(jīng)成為衡量一款攝像機性能優(yōu)良的重要指標(biāo)。就目前來看，標(biāo)配寬動態(tài)功能，已經(jīng)成為各IPC廠商的共識。多幀合一的寬動態(tài)處理成為技術(shù)發(fā)展趨勢，寬動態(tài)效果更加平滑、通透，動態(tài)范圍更廣。
Q：目前寬動態(tài)攝像機主要應(yīng)用在哪些領(lǐng)域?
A: 目前通用監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)攝像機大多采用CMOS+DPS寬動態(tài)技術(shù)，應(yīng)用場景比較廣泛，包括金融、教育、交通等多個領(lǐng)域。寬動態(tài)已經(jīng)成為高清攝像機必不可少的一項功能，市場需求非常旺盛。隨著寬動態(tài)技術(shù)的不斷成熟，近兩年來，寬動態(tài)攝像機的銷量有了突飛猛進的增長。目前，寬動態(tài)已經(jīng)基本成為IPC標(biāo)配功能。
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