【HD-SDI攝像機】寬動態技術的運用

為什么需要寬動態

    在一些特定場合的特殊環境中，尤其在強光源（日光、燈具或反光等）照射下的高亮度區域及陰影、逆光等相對亮度較低的區域在圖像中同時存在時，攝像機輸出的圖像會出現明亮區域因曝光過度顯現為白色，而晦暗區域因曝光不足成為黑色，比如銀行出入口的安全玻璃自動門等強逆光場所。

運用于銀行

    銀行營業網點一般都位于臨街路邊，大廳光線充足，用戶接待柜臺面向窗戶，顧客則背向窗戶。監控攝像機需要監看和記錄的目標是營業員的工作過程、用戶的面部細節、大廳里人員活動的細節、以及顧客從營業廳外進入營業廳及從營業廳里離開到營業外等全程。監控攝像機處于逆光拍攝，普通攝像機不能拍出好的效果

這種監控環境下，需要的不是攝像機具有多低的照度指標，而是需要攝像機具有很好的寬動態性能、色彩還原性能和高清晰度。

運用于交通

    目前寬動態攝像機用于道路交通監控的重點是高速公路收費監控系統,主要是對收費站車道、收費廣場、收費亭的收費情況，對收費車道通過的車輛類型、收費員的操作過程以及收費過程中的突發事件進行觀察和記錄。尤其在夜間，寬動態功能就可以避免如汽車的尾燈和頭燈引起的光線拖尾現象，收費站工作人員能看到車牌照，這是普通攝像機難以實現的。
    在電子警察系統中，通過監控系統和闖紅燈自動攝錄等手段，提高指揮中心的直觀性、實時調動能力和對交通事故、意外事件的響應能力，以及增強查處違章的客觀性，并對控制區域進行全面協調控制，提高車輛的通行能力。由于需要看清車牌，24小時監控，所以有對低照度，寬動態攝像機的需求。

寬帶帶技術的不足

    雖然寬動態攝像機的出現彌補了普通攝像機在背光補償中的缺點，但也存在不足。動態范圍和靈敏度是兩個矛盾因素，通常動態范圍大的攝像機其靈敏度較低，而高靈敏度的攝像機動態范圍相對較低。也就是說目前寬動態攝像機在環境光線足夠時完全能夠滿足環境的需求，呈現出高質量的圖像，但在低照度情況下，使用狀況并不是太好。這也是目前各生產寬動態攝像機廠家迫切要解決的技術問題。同時，物體截面光的折射也會使寬動態攝像機的動態效果不是十分滿意。

寬動態的范圍

    攝像機寬動態范圍最大只能到60dB（松下第二代超級寬動態范圍80倍--48dB、第三代寬動態范圍達到160倍--54dB）。這就是我們平常所說的CCD寬動態攝像機的工作原理，因為掃描速度要提高一倍，所以需要雙速CCD和相應的DSP芯片進行支持，這也是寬動態CCD攝像機價格比較高的原因。

當前寬動態攝像機面臨的最大問題

    全球各大主要攝像機生產商也都相應推出了帶有超寬動態技術的攝像機。雖然在實現寬動態上各家的做法方式多種多樣，但CCD實現寬動態的道理基本一致。這一類型的攝像機采用了專用的DSP電路，首先對明亮的被攝物體用最適合的快門速度進行曝光，然后，再對暗的被攝物體用最適合的快門速度進行曝光，最后將這兩個圖像用DSP數字信號處理技術，將捕捉到的兩幅圖像重新組合在一張可視圖像上。擴大了處理的動態范圍，使得明亮的被攝物體和暗的被攝物體都可以看得很清楚。但經過這樣處理后的圖像會失去其原有的色彩效果，這也是當前寬動態攝像機面臨的最大問題。