目前屬于cmos+dsp這一類寬動態(tài)攝像機已穩(wěn)穩(wěn)占據了市場頂端，從銷售價格上看寬動態(tài)功能的攝像機在銷售價格上基本都不算低，而從技術上看寬動態(tài)技術從松下發(fā)明至今已發(fā)展到第三代turewdr的境界，應用范圍也越來越廣。技術上的發(fā)展成已為我們不可忽略的關鍵安防技術之一，在此之下；寬動態(tài)理應成熟穩(wěn)定，但現在仍很多攝像機的寬動態(tài)都使用合成技術，如果再加上dsp芯片處理效能不好將造成圖像還原能力差、色彩失真、圖像重影、清晰度不良等不良現象。因此如何認識寬動態(tài)攝像機的技術效能與應用就變得非常重要，接下來的章節(jié)就讓我們一一來探討寬動態(tài)攝像機的一切。

什么是攝像機寬動態(tài)

什么叫wdr寬動態(tài)？簡單的說攝像機寬動態(tài)就是讓圖像場景中特別亮的部位和特別暗的部位同時都能看得清楚的圖像處理條件。寬動態(tài)攝像機技術是在非常強烈的對比下讓攝像機看到圖像的特色而運用的一種技術。當在強光源(日光、燈具或反光等)照射下的高亮度區(qū)域及陰影、逆光等相對亮度較低的區(qū)域在圖像中同時存在時，攝像機輸出的圖像會出現明亮區(qū)域因曝光過度成為白色，而黑暗區(qū)域因曝光不足成為黑色，嚴重影響圖像質量。攝像機在同一場景中對最亮區(qū)域及較暗區(qū)域的表現是存在局限的，這種局限就是通常所講的動態(tài)范圍，也可以說寬動態(tài)范圍是圖像能分辨最亮的亮度信號值與能分辨的最暗的亮光信號值的比值。通常這個比值我們都用db來表示。

因為寬動態(tài)范圍db值是圖像能分辨最亮的亮度信號值與能分辨的最暗的亮光信號值的比值。寬動態(tài)的表現方式是可以以“倍數”或“db”來表示，在以100ire視頻可以完全驅動一個監(jiān)視器表現最好亮度和對比度的優(yōu)質圖像為標準時，換算公式：ndb=20log(v2/v1)。普通攝像機(稱v1)的寬動態(tài)值為10db，如一般寬動態(tài)為48db與普通攝像機之間的差為38db，那以公式v2/v1=80，說明與普通攝像機寬動態(tài)差為80倍，目前第三代寬動態(tài)攝像機都可達54db如此換算下，v2/v1=160倍時攝像機典型動態(tài)范圍可達95db，如果是倍數更大時甚至最大寬動態(tài)范圍可達120db以上。

細數攝像機三大sensor組合寬動態(tài)技術wdrtechnologycontent

寬動態(tài)的技術種類因sensor與圖像處理器不同搭配組合下，大概可以將寬動態(tài)攝像機的技術分為三大類別形式，透過這三大類別的組合我們可以探究一下寬動態(tài)的技術衍變與應用發(fā)展。安防界大家都知道，在寬動態(tài)技術還沒有真正實現應用在攝像機上的時候，只有低照度、濾光鏡、調焦偏光與背光補償等技術來因應對逆光及內外光線差的環(huán)境。但是以上這幾種技術都有應用局限性，因此寬動態(tài)從特定意義上來說，很好地彌補了之前這些暫時因應的技術不足，并且給出了更好的效果。目前市場上攝像機寬動態(tài)形式有以下三種。

ccdsensor+dsp數字處理式攝像機寬動態(tài)

第一種dsp數字處理寬動態(tài)型式；簡單一點說就是對圖像進行兩次曝光處理，攝像機先對明亮區(qū)域進行一次正常曝光，得到一幅亮部區(qū)域清晰正常的圖像并存儲到ram的緩沖區(qū)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。以上二次圖像曝光完畢后，利用dsp圖像處理器的圖像合成處理運算法，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區(qū)與暗區(qū)域都清晰可見的圖像。但是這種通用的方式在目前的技術上來說，都被專業(yè)人士稱為是假的寬動態(tài)。

cmossensor+dps攝像機寬動態(tài)

這種技術是pixim公司在90年代技術發(fā)展基礎上基于cmos技術的新型圖像擷取系統(tǒng)—dps(digitalpixelsystem)數字畫素處理系統(tǒng)。在寬動態(tài)處理上，dps采用的是每一個畫素單獨曝光和arm7cpu控制技術，相對于采dsp兩次曝光成像有更高的動態(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95db，甚至可至120db以上。dps也解決了ccdsensor傳感器在處理動態(tài)范圍和色彩真實性的不足，其色彩還原性更加真實，能夠滿足應用的要求。cmos-dps攝像機采用的是人眼-大腦系統(tǒng)相同的工作模式，使圖像傳感器和圖像處理器具有雙向實時互動性。dps攝像機圖像的攝取和處理過程，類似人眼和大腦的關系，在對圖像進行處理和運算的同時，不斷向圖像傳感器下達指令，不僅調整曝光時間，而且改變實際的圖像捕捉運算法，實現了智能化圖像處理功能。所以，在特定的圖像特征和光照下，dps攝像機最終能實現提供更詳盡、更完整和更真實的圖像細節(jié)，從而獲得最佳的圖像效果。

但是由于dps是由每個畫素單獨曝光處理的技術，因其每個畫像素都包含一套完整的處理電路，因此也減小了每個像素的感光面積，即感光量減少，結果是采用cmos和dps技術的攝像機，在靈敏度上是有顯著差異的。

sonyeiffo-p寬動態(tài)攝像機型式

跟以上兩種寬動態(tài)技術相比，sonyeffio系列攝像機則更具有實際的效果，effio-p則是近兩年sony推出的寬動態(tài)技術方案。目前則推出effio-v與-a系列，就了解effio-v攝像機可搭配最新技術傳感器，并支持ccd雙掃描，能夠達到真正寬動態(tài)功能，在背光及亮度極反差極大的環(huán)境下也能呈現清晰的畫面。

值得說明的是攝像機寬動態(tài)經常被人們與blc背光補償功能混為一談，事實上背光補償和寬動態(tài)的區(qū)別很容易，常規(guī)攝像機視界中的目標物體在有亮度較高的背景光情況下，如看門口或窗外的物體時，在拍攝過程中被拍攝的主體目標后面有非常亮的背景或一個點的強光源。普通攝像機對單一圖像中最亮和最暗部分的平衡調整能力非常有限，一般都以攝取進來的所有光線的平均值為基準，來決定曝光等級。

要克服這種問題的方案我們稱為為背光補償blc(backlightcompensation)的方法通過區(qū)域理論使用在多數攝像機上。這種采用中央背光補償模式，主要是提升視界中央部分的亮度、抑制降低視界四周部分的亮度來達到看清楚中央視界景物的目的。但這種情況下攝像機無法同時看清前景與后景的目標，與使用寬動態(tài)wdr是完全不同的理論。

寬動態(tài)攝像機應用領域

隨著dps純數字傳感技術的誕生，更高的動態(tài)范圍和更真實的色彩將逐漸出現在新一代的寬動態(tài)攝像機中。在不久的將來，寬動態(tài)攝像機市場勢必會面臨dsp和dps兩種攝像機傳感技術的競爭，動態(tài)范圍也勢必不斷擴大，前景廣闊。