攝像機(jī)動(dòng)態(tài)范圍的測(cè)試方法

2016年01月05日 11:09$artinfo.Reprint點(diǎn)擊量：1130

　　對(duì)攝像機(jī)動(dòng)態(tài)范圍的測(cè)試方法可能不盡相同，但其測(cè)試原理大同小異，這里介紹一基本方法。
　　
　　1、測(cè)試攝像機(jī)動(dòng)態(tài)范圍所需的設(shè)備及條件
　　
　　測(cè)試的設(shè)備：
　　
　?、偻干浠叶瓤ㄅc反射灰度卡;
　　
　　②亮度可調(diào)的背光燈箱與亮度可調(diào)的照射光源;
　　
　?、垡曨l監(jiān)視器與波形監(jiān)視器;
　　
　　④測(cè)光表或照度計(jì);
　　
　?、輼?biāo)準(zhǔn)內(nèi)鏡頭等。
　　
　　測(cè)試的條件：需要在暗室內(nèi)進(jìn)行。
　　
　　2、測(cè)試攝像機(jī)動(dòng)態(tài)范圍的基本方法與步驟
　　
　　*步：在暗室中一桌子的同一垂直平面上安裝兩套雙階灰度測(cè)試卡，其中1套透射灰度卡采用亮度可調(diào)的背光光源作為恒定參照，調(diào)整背光源亮度，確保自正面中心確認(rèn)白塊表面的發(fā)散照度為2500Lux;另外一套反射灰度卡采用位于其正面的亮度可調(diào)的照射光源，以用于測(cè)定動(dòng)態(tài)范圍的臨界值;
　　
　　第二步：架設(shè)待測(cè)攝像機(jī)與灰度測(cè)試卡中心同水平面高度，并保持與灰度測(cè)試卡垂直平面呈90°夾角，同時(shí)使攝像機(jī)鏡頭視角能涵蓋兩套灰度測(cè)試卡;
　　
　　第三步：將攝像機(jī)的輸出信號(hào)連接到視頻監(jiān)視器與波形監(jiān)視器;
　　
　　第四步：在攝像機(jī)加電穩(wěn)定后，開啟擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍功能，將正面的照射光源的亮度調(diào)整到2500Lux。顯然，在這種照度下是曝光過(guò)度的（出廠的標(biāo)準(zhǔn)照度多為2000Lux），此時(shí)反射灰度卡的白色端條紋可能會(huì)出現(xiàn)層次混合，即有兩條或更多灰度條表現(xiàn)出相同的白色，而分辨不出亮度的差別;
　　
　　第五步：再不斷緩慢降低光源亮度，并不斷從波形監(jiān)視器上觀察與記錄反射灰度測(cè)試卡波形的頂電平。當(dāng)頂電平因?yàn)楣庠凑斩冉档投_始相應(yīng)降低時(shí)，記錄此時(shí)的照度值（如L1），這一照度值即為該攝像機(jī)動(dòng)態(tài)范圍的上限。此時(shí)的攝像機(jī)應(yīng)當(dāng)正好可以表現(xiàn)出亮度較大的白色條紋之間的亮度層次區(qū)別;
　　
　　第六步：然后再不斷繼續(xù)緩慢降低亮度，并不斷從波形監(jiān)視器上觀察與記錄反射灰度測(cè)試卡波形的頂電平。當(dāng)頂電平不再因?yàn)楣庠凑斩冉档投^續(xù)相應(yīng)降低時(shí)，記錄此時(shí)的照度值（如L2），這一照度值即為該攝像機(jī)動(dòng)態(tài)范圍的下限。此時(shí)攝像機(jī)拍攝的灰度卡圖像中在亮度暗的兩個(gè)灰黑色條紋之間的亮度層次區(qū)別應(yīng)當(dāng)正好消失而混合成一塊黑色。
　　
　　3、測(cè)試結(jié)果計(jì)算
　　
　　用上述實(shí)際測(cè)試方法計(jì)算動(dòng)態(tài)范圍的公式如下：
　　
　　動(dòng)態(tài)范圍=20logL1/L2（dB）???（2）
　　
　　用上述測(cè)試方法測(cè)得日本JVC公司的CCD寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)TK-WD310EC的頂電平變化自2200Lux開始至1.1Lux結(jié)束，由上式可得：
　　
　　動(dòng)態(tài)范圍=20log2200/1.1=66dB
　　
　　用上述測(cè)試方法測(cè)得某公司的CCD寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)的頂電平變化自1500Lux開始至5Lux結(jié)束的動(dòng)態(tài)范圍為：
　　
　　動(dòng)態(tài)范圍=20log1500/5=49dB

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