隨著安防行業(yè)的不斷發(fā)展，監(jiān)控攝像機的應用技術也在人們的廣泛需求中不斷的實現突破。在應對低照度的環(huán)境拍攝中，從最初的黑白攝像機，再到后來的紅外支持，曝光補償等技術的應用，都反映了用戶對于攝像機在不同光線下成像效果要求的不斷提高。但是，在一些光線反差較大的場景中，單純依靠傳統的曝光補償功能很容易造成局部環(huán)節(jié)成像的大量變色和失真。此外，由于背光補償是靠突出主要場景、弱化背景的模式進行光照度的提升，這無疑給大范圍環(huán)境下的整體監(jiān)控帶來了很大的限制。因此，寬動態(tài)技術便在人們的期待和需求中應運而生。

　　何謂寬動態(tài)？

　　所謂寬動態(tài)，其實是監(jiān)控攝像機同時看清亮暗不同光照環(huán)境下的照度比值。是在非常強烈的對比下讓攝像機看到影像的特色而運用的一種技術。 當在強光源照射下的高亮度區(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。

　　而我們常常聽說的動態(tài)范圍，當然也就是對監(jiān)控攝像機在可接受的最亮與最暗環(huán)境下的調整范圍。對于一臺具有寬動態(tài)能力的監(jiān)控攝像機來說，可調整的動態(tài)范圍越大，圖像所體現出的圖層也就越豐富、越清晰，而圖像的色彩空間也就變得更廣，這樣就意味著這臺攝像機所能夠適應的色差的能力越強。

　　如何實現寬動態(tài)

　　當前，視頻監(jiān)控攝像機的鏡頭主要是CCD芯片和CMOS芯片構成。因此，對于攝像機的寬動態(tài)工作原理來說，基本上也是基于這兩類鏡頭的技術特點展開。

　　CCD與微處理器技術

　　說到這類寬動態(tài)技術，我們首先給大家先簡單的介紹一下DSP微處理器。它是根據數字信號的處理特點，以及數字模型和算法等方面，綜合設計出的數字信號處理裝置。當DSP處理器與CCD芯片配合實現寬動態(tài)功能時。先由監(jiān)控攝像機對著亮區(qū)進行一次快速曝光拍攝，然后再對光線較暗的區(qū)域進行一次慢速曝光拍攝。進行完兩次拍攝之后，利用DSP特有的圖像處理算法，將存在緩沖器中的兩幅度進行分類切割，爾后通過疊加與合成完成對圖片的亮暗調整。從而可以避免因光差過大而造成的曝光過度或者曝光不足，最終實現整個畫面的成像清晰。盡管對于CCD芯片本身來說，它的低照度能力要明顯強于CMOS芯片，因而對于色差明顯的情況下有一定的自我調整能力。但是如果缺乏DSP技術的支持的話，在一些白平衡，靈敏度的細節(jié)處理上，還是有不小的差距的。

停車場的拍攝效果

　　CMOS與數字像素處理技術

　　除了CCD芯片，CMOS芯片也是當前另一主要的鏡頭成像配置設備。與CMOS芯片相比，CCD芯片的優(yōu)勢在于有著更強的低照度能力。而CMOS芯片在畫質清晰度的實現上，有著比CCD芯片更好的保證。因此，CMOS芯片在網絡監(jiān)控設備上有著更加普遍的應用。

　　而針對于這個特點，美國在上個世紀末研發(fā)了解決CMOS芯片寬動態(tài)問題的技術--DPS數字像素處理系統。與DSP技術處理方式不同的是，DPS技術在處理單幅圖片中亮區(qū)和暗區(qū)的能力上有著突出的表現，從而擺脫了DSP技術中通過亮暗合成的解決方式，保證了圖片的整體性。從技術上來看，DPS技術采用每個像素單獨曝光和嵌入式處理器結合的控制技術，比CCD的兩次曝光有著更高的動態(tài)范圍，在色彩還原方面也更加的真實。

　　而從數值上來分析，DPS技術下的動態(tài)范圍相比于DSP技術也有著更高的表現。此外，應用DPS技術解決色差問題的監(jiān)控攝像機一般還都會在圖像傳感器的每個像素中加裝模擬數字轉換器。這使得可以講光學信號隨時轉化為數字信號，可以說保障了圖像信號的真實性和完整性。降低了信號的衰減和干擾。

　　關注寬動態(tài)的簡單鑒別

　　對于我們購買電子產品來說，通過機械的測算無疑是最準確的一種驗證方法。但是在許多時候，我們幾乎不可能為了購買一套設備，而再去專為其配置一套專業(yè)驗證設備。因此，依靠周邊環(huán)境的特點以及對光照環(huán)節(jié)變化的觀察，再加上不同類型攝像機的比對，則可以幫助我們在性能分析上省去不少的麻煩。

地下車場是寬動態(tài)常用領域

　　首先，在了解監(jiān)控攝像機的寬動態(tài)性能時，挑選一個光線清晰的逆光場所，這里我們可以選擇安裝玻璃門的店鋪來做參考。在測試中，我們可以挑選一臺普通攝像機與一臺寬動態(tài)攝像機作對比，使他們同時逆光拍攝一個地點。 一般情況下，普通攝像機會因為光線反差過大而難以清晰的顯示監(jiān)控內的全部景象，即使啟用背光補償功能，也會因為光線的反差而造成遠近情景清晰度的差別。而寬動態(tài)攝像機則可以很好的避免這種情況，實現全監(jiān)控范圍的清晰，這方面顯示的差別還是很明顯的。另一方面，在夜晚的環(huán)境下將攝像機接受車燈的直接照射，通過觀察是否有豎線的出現，或者移動物體是否發(fā)虛，也都是觀測寬動態(tài)攝像機工作性能不錯的方式。

　　此外，在觀測過程中，通過對開機畫面穩(wěn)定時間的長短，也可以分析出寬動態(tài)芯片的處理速度。在我們選擇寬動態(tài)攝像機時，除了監(jiān)測寬動態(tài)的范圍之外，攝像機的清晰度，色彩還原度和操作性方面，也是需要我們在多次的模擬和對比之后做出判斷的主要方面。

　　作為一款非常實用的光線調整技術，寬動態(tài)功能在提升光照環(huán)境、擴展監(jiān)控范圍方面做出了非常大的貢獻。雖然在一些技術的應用上還有很多需要改進的地方，尤其在DPS的應用上更是存在靈敏度受影響的缺陷，但是作為光線調整技術中的一種，能一步實現如此大范圍的成像平衡已經實屬不易。而對于寬動態(tài)技術本身來說，只有不斷的拓展自身技術，實現更多環(huán)境更多技術條件下的高質量成像，才會讓寬動態(tài)技術本身在監(jiān)控技術的快速發(fā)展中走的更遠。