視頻監控攝像機動態范圍的幾種測試方法

　　對CCD攝像機來說，光斑是CCD傳感器的一個特性，在傳感器中沒有任何東西可以阻止強光穿射的曝光和在CCD上產生更多的電子，結果是在圖像中強烈的光出現時通常垂直斑紋也出現，在圖像中遮蓋了相關的細節。實際使用中，很多具有低垂直光斑攝像機使用IT CCD芯片來減少光斑的數量，因為IT芯片能提供的更多好處在于高的信噪比和較低光斑。

　　目前，市場上寬動態攝像機很多，但如何檢測其寬動態性能，是工程商等應用人員急需了解的。本文介紹攝像機動態范圍的基本概念，重點介紹國外三大廠商各自對監控攝像機動態范圍的具體測試方法，供工程商等應用人員測試選用參考。

　　攝像機動態范圍的基本概念

　　所謂寬動態實際是指攝像機同時可以看清楚圖像最亮與最暗部分的照度比值。而“動態范圍”廣義上說是指某一變化事物可能改變的跨度，即其變化值的最低端極點到最高端極點之間的區域，此區域的描述一般為最高點與最低點之間的差值。攝像機的“動態范圍”是指攝像機對拍攝場景中景物光照反射的適應能力，具體指亮度(反差)及色溫(反差)的變化范圍。即表示攝像機對圖像的最“暗”和最“亮”的調整范圍，是靜態圖像或視頻幀中最亮色調與最暗色調的比值。而色調能呈現出圖像或幀中的精準細節，作為兩種色調的比值，動態范圍的單位可以是分貝、比特、檔，或者簡單以比率或倍數來表示。各種單位之間的換算方法如表1所示。

表1 動態范圍各單位之間的換算方法

　　表1僅列出了20檔動態范圍，因為這幾乎涵蓋了人眼所能分辨的所有動態范圍，超過這些檔位的動態范圍已沒有太大的實際意義。人眼之所以能分辨出跨度如此之廣的動態范圍，是因為人在觀察實景時，瞳孔、虹膜、視網膜和相關肌肉會相互作用、動態調整，同時，大腦會將所有“曝光元素”整合為一幅連貫的圖像，極其精準地反映出實景中十分明亮或十分暗淡的色調。