超寬動態(tài)攝像機技術(shù)解析
閱讀：1912發(fā)布時間：2014-3-26
超寬動態(tài)是在非常強烈的對比下讓攝像機看到影像的特色。
寬動態(tài)攝像機比傳統(tǒng)只具有3:1動態(tài)范圍的攝像機超出了幾十倍。自然光線排列成從120,000Lux到星光夜里的0.00035Lux。當(dāng)攝像機從室內(nèi)看窗戶外面，室內(nèi)照度為100Lux，而外面風(fēng)景的照度可能是10,000Lux，對比就是10,000/100=100:1。這個對比人眼能很容易地看到，因為人眼能處理1000:1的對比度，然而傳統(tǒng)的閉路監(jiān)控攝像機處理它會有很大的問題，傳統(tǒng)攝像機只有3:1的對比性能，它只能選擇使用1/60秒的電子快門來取得室內(nèi)目標(biāo)的正確曝光，但是室外的影像會被清除掉（全白）；或者換種方法攝像機選擇1/6000秒取得室外影像的曝光，但是室內(nèi)的影像會被清除（全黑）。這是一個自從攝像機被發(fā)明以來就一直長期存在的缺陷。
所謂寬動態(tài),就是把問題集中在解決逆光環(huán)境下所產(chǎn)生的問題.
攝像機在逆光時,因為整體入光量太大(窗外光線太強了),為避免過曝,快門速度會提高,這就導(dǎo)致背景(高亮度區(qū))正常了,但主體(低亮度區(qū))卻曝光不足因此就黑掉了.
現(xiàn)象一:測光為整體測光,現(xiàn)在是高速快門.主體曝光不足,背景曝光正確
但我們主要是要看到屋內(nèi)的人,窗外的景色在監(jiān)控上實在不重要,怎么解決這問題?就是改變測光的區(qū)域!在D.S.P內(nèi)有個功能,就是能夠測光的范圍,一般把他定在中間1/9區(qū)塊,或是再加上下面1/3合起來成一個凸字型.
D.S.P以這區(qū)塊來測光,因為這區(qū)塊內(nèi)光線較暗,所以快門速度就降下來了,導(dǎo)致這區(qū)塊內(nèi)曝光是正常的,但窗外就會過曝
現(xiàn)象二:測光為區(qū)域測光,現(xiàn)在是低速快門,主體曝光正確,背景過曝
說到這里,有人會說:”這不就是背光補償嘛!”,對!就是背光補償,那跟寬動態(tài)有什么關(guān)系?
呵呵!所謂寬動態(tài),就是能夠兼具上面兩圖的優(yōu)點,把主體跟背景都能曝光正常.
那要怎樣才能達到這種效果呢?
會電腦的人就知道了,如果你有一張高快門的,再一張低快門的,就能湊出來了,把高快門那張的背景剪下來
再把低快門那張的背景剪下來,兩張一加:這不就搞定了!
當(dāng)然,不能用鼠標(biāo)一點一點來弄,來不及了,因此,得寫個軟件,自動去判別明暗程度,自動取要的圖,自動加起來,zui重要的,要每秒能處理25禎,再開顆D.S.P,把軟硬件包在一起,就成了”寬動態(tài)D.S.P了
到這里,我們了解到:”寬動態(tài)影像必需有DSP,而且影像是”做”出來的!”
有了D.S.P,問題又來了,那里去找來低快門及高快門各一張的圖讓它處理?
用兩顆CCD?一個高快門,一個低快門?那不成!怎么擺角度都不可能一樣,
解決方法就是用一顆CCD,但是上面的每一點在單一時間內(nèi)曝光兩次,一次長曝光(低快門),一次短曝光(高快門),所以每一點都有兩個數(shù)據(jù)輸出,就叫”雙輸出CCD”,正因為每點有兩個數(shù)據(jù)輸出,總資料量就比一般CCD多了一倍,因此傳輸?shù)乃俣鹊么笊弦槐恫拍馨奄Y料搬出來,所以又叫”雙速CCD(DoubleSpeedCCD).
就這樣了!雙輸出CCD扔出一個長曝光及短曝光的訊號給DSP,DSP去運算再加總,所謂”寬動態(tài)攝像機”就出來了.
這種搞法是松下在10年前搞出來的,但搞出來后取名字就有問題了,”寬動態(tài)”(WideDynamic)這名詞以前已經(jīng)有人用過了,再用就不稀奇了,因此就改個名稱叫”超動態(tài)”(Super-Dynamic),簡稱SD
