在安防監(jiān)控應用中，往往容易因為光線明暗反差較大或逆光的原因而導致成像出現(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，并逐漸成為網絡攝像機的標配。
■ Q:《安全 & 自動化》 A:天地偉業(yè)數碼科技品牌總監(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，從技術實現(xiàn)上主要分為如下兩種。
CCD+DSP技術：雙速CCD配合DSP的處理方式。這種雙曝光(或雙快門)技術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據緩沖存儲器中;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據緩沖存儲器中。以上曝光完畢后，利用DSP特有的圖像處理算法，將兩幅圖像當中亮度適當的部分分別切割下來，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：DPS采用的是每一個像素單獨曝光和控制技術，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。從數值上來說，采用DPS技術的CMOS攝像機就目前的處理技術，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，能夠滿足應用的要求。使用這種技術的攝像機在數字圖像傳感器里每一個像素中都使用了一個模擬數字轉換器(ADC)，在捕捉到光信號時直接轉化為數字信號，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，以上技術為達到更加出色的寬動態(tài)處理做了鋪墊。寬動態(tài)技術已經成為衡量一款攝像機性能優(yōu)良的重要指標。就目前來看，標配寬動態(tài)功能，已經成為各IPC廠商的共識。多幀合一的寬動態(tài)處理成為技術發(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)攝像機主要應用在哪些領域?
A: 目前通用監(jiān)控網絡攝像機大多采用CMOS+DPS寬動態(tài)技術，應用場景比較廣泛，包括金融、教育、交通等多個領域。寬動態(tài)已經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)已經基本成為IPC標配功能。
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