目前屬于cmos+dsp這一類寬動態攝像機已穩穩占據了市場頂端，從銷售價格上看寬動態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技術從松下發明至今已發展到第三代turewdr的境界，應用范圍也越來越廣。技術上的發展成已為我們不可忽略的關鍵安防技術之一，在此之下；寬動態理應成熟穩定，但現在仍很多攝像機的寬動態都使用合成技術，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攝像機的技術效能與應用就變得非常重要，接下來的章節就讓我們一一來探討寬動態攝像機的一切。
什么是攝像機寬動態
什么叫wdr寬動態？簡單的說攝像機寬動態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)照射下的高亮度區域及陰影、逆光等相對亮度較低的區域在圖像中同時存在時，攝像機輸出的圖像會出現明亮區域因曝光過度成為白色，而黑暗區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域及較暗區域的表現是存在局限的，這種局限就是通常所講的動態范圍，也可以說寬動態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視器表現最好亮度和對比度的優質圖像為標準時，換算公式：ndb=20log(v2/v1)。普通攝像機(稱v1)的寬動態值為10db，如一般寬動態為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差為80倍，目前第三代寬動態攝像機都可達54db如此換算下，v2/v1=160倍時攝像機典型動態范圍可達95db，如果是倍數更大時甚至最大寬動態范圍可達120db以上。
細數攝像機三大sensor組合寬動態技術wdrtechnologycontent
寬動態的技術種類因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的技術衍變與應用發展。安防界大家都知道，在寬動態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境。但是以上這幾種技術都有應用局限性，因此寬動態從特定意義上來說，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形式有以下三種。
ccdsensor+dsp數字處理式攝像機寬動態
第一種dsp數字處理寬動態型式；簡單一點說就是對圖像進行兩次曝光處理，攝像機先對明亮區域進行一次正常曝光，得到一幅亮部區域清晰正常的圖像并存儲到ram的緩沖區中；然后再對場景中暗部區域進行一次慢速曝光，得到一幅暗部區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與暗區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，都被專業人士稱為是假的寬動態。
cmossensor+dps攝像機寬動態
這種技術是pixim公司在90年代技術發展基礎上基于cmos技術的新型圖像擷取系統—dps(digitalpixelsystem)數字畫素處理系統。在寬動態處理上，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，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寬動態攝像機型式
跟以上兩種寬動態技術相比，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功能，在背光及亮度極反差極大的環境下也能呈現清晰的畫面。
值得說明的是攝像機寬動態經常被人們與blc背光補償功能混為一談，事實上背光補償和寬動態的區別很容易，常規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wdr是完全不同的理論。
寬動態攝像機應用領域
wdr寬動態范圍技術在攝像機系統中的運用，讓黑暗區域可以變得明亮一些與明亮區域變的更加柔和，改變了視覺效果，提供出有用的可識別的圖像。寬動態攝像機一般采用專用的dsp電路，將圖像用dsp數字信號處理芯片，將捕捉到的圖像重新組合在一張圖像上，使其擴大了可能處理的動態范圍，使得明亮區域的被攝物體和陰暗區域的目標物體都可以看得清楚。目前寬動態攝像機主要被應用于金融行業，其次是停車場、廣場、大廈出入口、港口、道路收費站等強逆光場所。在春、夏、秋、冬四季，每天工作時段內，光線變化復雜，要將監控范圍內的所有人物細節拍攝清楚，需要高質量寬動態攝像機，這不僅可以幫警方破獲犯罪案件，同時可以為發生的糾紛事件提供佐證。
而這些寬動態的行業應用訴求大部分如下陳述：
金融單位及銀行
這種寬動態攝像機主要應用于銀行大門出入口、有落地窗的營業廳、運鈔車車道及地下停車場出入口以及atm玻璃門的門口監控，可以適時提供訪客與室內外清晰的人像及景物。
高速公路收費口
目前低照度、寬動態攝像機用于道路監控的重點是高速公路收費口監控，主要是對進站收費站的車道、收費庭收費情況，對收費車道通過的車輛類型、收費員的操作過程以及收費過程中的突發事件和特殊事件進行觀察和記錄，實施有效的監督。尤其是在晚上，收費站工作人員需要看清車牌，而一般情況下，車燈打開后，路上的環境照度與車牌的照度形成了一定的動態范圍，傳統攝像機是難以看清的，因此對于低照度寬動態攝像機有了一定程度的需求。
路口監控系統
由于cctv閉路電視系統對于闖紅燈自動抓拍的功能，可以提高交控中心的直觀性、實時調動能力和對交通事故、意外事件的反應能力，并可以提升車輛違規查察的客觀性，并且可以對監控道路區域進行全面協調控制，提高車輛的用路能力。更由于需要車牌辨識及24小時監控，所以絕對少不了低照度寬動態攝像機的應用需求。
商業區及光線變化明顯的區域監控
一般商店或百貨業者也會有一定的寬動態攝像機需求應用，因為裝潢大部分是反光地板與透光結構的關系，并須要有寬動態用以掌握店內外的營運情況，周圍車人潮及車潮狀況和店內外治安情況等問題。
寬動態攝像機的選型
在目前安防市場上，寬動態攝像機已經是一個常規的產品，機型及類別的選擇性很多，比較具有代表性的寬動態品牌大概有panasonic(松下)sony、samsung、bosch(博世)、hikvision、dahua、axis、vivotek、meritli-lin(利凌)、等等。在監控系統中攝像機的選型有很重要的地位。在選擇寬動態攝像機時，應該從以下幾個方面著手：
據實際應用場所和監控目標，選擇參數、指針、功能要求的攝像機。
通過樣品測試，實際標出的產品參數、指針、功能是否與產品一致，實測拍攝圖像的清晰度、寬動態效果、彩色還原是否真實。
選擇可靠性高的攝像機。監控系統建成后，若攝像機的質量、可靠性不佳，需要經常維修、調整或運行一段時間圖像質量下降、損壞，這些損失可能超過購買攝像機的費用。
選擇好的攝像機應該配好的鏡頭，這樣才能表現出最好的效果。
盡管攝像機寬動態技術發展很快，寬動態效果越來越好，但與人眼的實際觀測效果還相差甚遠，由于寬動態攝像機最低照度指標還很高，在光線越暗時，寬動態效果越差，大部分寬動態攝像機還需要借助背光補償功能來提高拍攝效果，因此可以預見在寬動態攝像機的選型上，還是領先的幾家知名品牌的制造商會被青睞。
寬動態攝像機市場前景展望
隨著使用環境的多樣化和使用者日益多元化，攝像機的技術和分類也發生很多變化。其中寬動態攝像機是非常重要的一支，在一定程度上也代表了一個攝像機生產廠商的技術發展實力和發展方向。寬動態技術在這幾年飛速發展，攝像機的動態范圍也在不斷擴大，也出現了以雙速ccddsp、雙速快門等技術。而現在的寬動態攝像機則都采用專用的dsp電路，使得明亮區域的被攝物體和陰暗區域的被攝物體都可以看得很清楚。
隨著dps純數字傳感技術的誕生，更高的動態范圍和更真實的色彩將逐漸出現在新一代的寬動態攝像機中。在不久的將來，寬動態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，動態范圍也勢必不斷擴大，前景廣闊。
![一個屬于LED大屏的“小時代”[專題報道]](../../../news/2013/8/image/47755_2.jpg)
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