視頻監(jiān)控攝像機(jī)動態(tài)范圍的幾種測試方法

　　對CCD攝像機(jī)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(qiáng)光穿射的曝光和在CCD上產(chǎn)生更多的電子，結(jié)果是在圖像中強(qiáng)烈的光出現(xiàn)時通常垂直斑紋也出現(xiàn)，在圖像中遮蓋了相關(guān)的細(xì)節(jié)。實(shí)際使用中，很多具有低垂直光斑攝像機(jī)使用IT CCD芯片來減少光斑的數(shù)量，因?yàn)镮T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(tài)攝像機(jī)很多，但如何檢測其寬動態(tài)性能，是工程商等應(yīng)用人員急需了解的。本文介紹攝像機(jī)動態(tài)范圍的基本概念，重點(diǎn)介紹國外三大廠商各自對監(jiān)控攝像機(jī)動態(tài)范圍的具體測試方法，供工程商等應(yīng)用人員測試選用參考。

　　攝像機(jī)動態(tài)范圍的基本概念

　　所謂寬動態(tài)實(shí)際是指攝像機(jī)同時可以看清楚圖像最亮與最暗部分的照度比值。而“動態(tài)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(diǎn)到最高端極點(diǎn)之間的區(qū)域，此區(qū)域的描述一般為最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間的差值。攝像機(jī)的“動態(tài)范圍”是指攝像機(jī)對拍攝場景中景物光照反射的適應(yīng)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(jī)對圖像的最“暗”和最“亮”的調(diào)整范圍，是靜態(tài)圖像或視頻幀中最亮色調(diào)與最暗色調(diào)的比值。而色調(diào)能呈現(xiàn)出圖像或幀中的精準(zhǔn)細(xì)節(jié)，作為兩種色調(diào)的比值，動態(tài)范圍的單位可以是分貝、比特、檔，或者簡單以比率或倍數(shù)來表示。各種單位之間的換算方法如表1所示。

表1 動態(tài)范圍各單位之間的換算方法

　　表1僅列出了20檔動態(tài)范圍，因?yàn)檫@幾乎涵蓋了人眼所能分辨的所有動態(tài)范圍，超過這些檔位的動態(tài)范圍已沒有太大的實(shí)際意義。人眼之所以能分辨出跨度如此之廣的動態(tài)范圍，是因?yàn)槿嗽谟^察實(shí)景時，瞳孔、虹膜、視網(wǎng)膜和相關(guān)肌肉會相互作用、動態(tài)調(diào)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(zhǔn)地反映出實(shí)景中十分明亮或十分暗淡的色調(diào)。