寬動(dòng)態(tài)是應(yīng)對(duì)強(qiáng)逆光監(jiān)控的一個(gè)統(tǒng)稱，大部分監(jiān)控攝像機(jī)寬動(dòng)態(tài)功能和強(qiáng)光抑制功能是不同的。而據(jù)業(yè)內(nèi)人士所說(shuō)，運(yùn)用了寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)后，就能達(dá)到很好的效果，即能同時(shí)兼顧到明亮和昏暗的區(qū)域，都可以看清。在IP高清時(shí)代，寬動(dòng)態(tài)監(jiān)控是必然趨勢(shì)。
寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)市場(chǎng)現(xiàn)狀
隨著使用環(huán)境的迅速擴(kuò)大和使用者日益多元化，攝像機(jī)的技術(shù)和分類也發(fā)生了巨大變化。各生產(chǎn)廠商始終致力于提高攝像機(jī)的新技術(shù)，使其能夠最大程度的滿足應(yīng)用要求。其中寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)是非常重要的一個(gè)分支，在一定程度上也體現(xiàn)了一個(gè)攝像機(jī)生產(chǎn)廠商的技術(shù)發(fā)展實(shí)力和發(fā)展方向。我們知道，攝像機(jī)的核心是CCD，目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有CCD的生產(chǎn)能力，主要集中在日本和韓國(guó)。由于CCD在生產(chǎn)過(guò)程中分不同等級(jí)以及生產(chǎn)商獲得的途徑不同，造成CCD的采集效果也不同。一個(gè)簡(jiǎn)單的檢測(cè)方法，就是將攝像機(jī)通電，不接鏡頭，用手遮住鏡頭接口，看圖像有沒(méi)有亮點(diǎn)，雪花大不大，然后接上鏡頭，將攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)一個(gè)色彩鮮明的物體，查看監(jiān)視器的顏色是否有偏色，圖像有無(wú)扭曲現(xiàn)象，色彩和灰度是否平滑。
1997年松下開(kāi)發(fā)出超動(dòng)態(tài)技術(shù)，并將其應(yīng)用在攝像機(jī)上推向市場(chǎng)。隨后，全球各大主要攝像機(jī)生產(chǎn)廠商也相應(yīng)推出了帶有自己寬動(dòng)態(tài)技術(shù)的攝像機(jī)。一時(shí)之間，寬動(dòng)態(tài)技術(shù)在這幾年飛速發(fā)展，攝像機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍也在不斷擴(kuò)大，也出現(xiàn)了以雙速CCDDSP、普通CCD雙速快門(mén)等技術(shù)。現(xiàn)在的寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)一般都采用專用的DSP電路。它首先對(duì)明亮區(qū)域的被攝物體用最合適的快門(mén)速度進(jìn)行曝光，然后再對(duì)陰暗區(qū)域的被攝物體用最適合的快門(mén)速度進(jìn)行曝光，最后將兩個(gè)圖像用DSP數(shù)字信號(hào)處理，將捕捉到的兩幅圖像重新組合在一張圖像上，使其擴(kuò)大了可能處理的動(dòng)態(tài)范圍，使得明亮區(qū)域的被攝物體和陰暗區(qū)域的被攝物體都可以看得很清楚。
隨著DPS純數(shù)字傳感技術(shù)的誕生和傳播，更高的動(dòng)態(tài)范圍和更真實(shí)的色彩將逐漸出現(xiàn)在新一代的寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)中?？深A(yù)計(jì)在不久的將來(lái)，寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)市場(chǎng)會(huì)面臨DSP和DPS兩種傳感技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)，動(dòng)態(tài)范圍也勢(shì)必不斷擴(kuò)大，前景廣闊。
寬動(dòng)態(tài)視頻監(jiān)控技術(shù)歷經(jīng)變革
隨著安防產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展以及使用需求的日益多元化，攝像機(jī)技術(shù)和應(yīng)用細(xì)分發(fā)生了很大變化。各生產(chǎn)廠商始終致力于提高攝像機(jī)的應(yīng)用技術(shù)，使其能夠最大程度地滿足各類應(yīng)用需求。其中寬動(dòng)態(tài)技術(shù)或?qū)拕?dòng)態(tài)攝像機(jī)是非常重要的一個(gè)分支，在一定程度上也體現(xiàn)了一個(gè)攝像機(jī)生產(chǎn)廠商的研發(fā)實(shí)力和技術(shù)發(fā)展方向。
寬動(dòng)態(tài)技術(shù)到現(xiàn)在為止，究竟經(jīng)歷了幾代，沒(méi)能講得清楚。就說(shuō)，寬動(dòng)態(tài)技術(shù)先驅(qū)者松下在2005推出了第3代，現(xiàn)今已推出了第5代SD5寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)。就技術(shù)言，不算背光補(bǔ)償技術(shù)，寬動(dòng)態(tài)有二種實(shí)現(xiàn)方式：CCDDSP技術(shù)和CMOSDPS技術(shù)。當(dāng)然，還會(huì)涉及到其它技術(shù)細(xì)節(jié)，例如多次曝光、圖像切割合成、單像素處理、ARM7等等技術(shù)。從寬動(dòng)態(tài)技術(shù)發(fā)展過(guò)程可以看到，廠商在提高寬動(dòng)態(tài)的同時(shí)，主要還是考慮如何來(lái)同時(shí)強(qiáng)化攝像機(jī)的其它性能，而不是隨著提高了寬動(dòng)態(tài)，卻弱化了其它攝像機(jī)必備性能，比如色還原度、清晰度、靈敏度等等?，F(xiàn)在，CCDDSP寬動(dòng)態(tài)技術(shù)仍是主流應(yīng)用技術(shù)，通常接觸到的寬動(dòng)態(tài)產(chǎn)品大多都是CCD寬動(dòng)態(tài)。
寬動(dòng)態(tài)功能植入高清IPC
目前市場(chǎng)上售的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)幾乎都添加了寬動(dòng)態(tài)功能，難道這只是個(gè)巧合嗎?怎么來(lái)看待這個(gè)現(xiàn)象呢?如果高清攝像機(jī)的CCD只能對(duì)明亮柔和的環(huán)境高清，而對(duì)高對(duì)比度的環(huán)境“看不清楚”，就只能算是偽高清了。
寬動(dòng)態(tài)技術(shù)是在非常強(qiáng)烈的對(duì)比下讓攝像機(jī)看到影像的特色而運(yùn)用的一種技術(shù)，很好的解決了影像傳感器的動(dòng)態(tài)范圍相對(duì)人眼要窄的問(wèn)題。如果高清攝像機(jī)只能對(duì)明亮柔和的環(huán)境高清，而對(duì)高對(duì)比度的環(huán)境“看不清楚”，就只能算是偽高清了。寬動(dòng)態(tài)技術(shù)是在非常強(qiáng)烈的對(duì)比下讓攝像機(jī)看到影像的特色而運(yùn)用的一種技術(shù)，很好的解決了影像傳感器的動(dòng)態(tài)范圍相對(duì)人眼要窄的問(wèn)題。當(dāng)在強(qiáng)光源(日光、燈具或反光等)照射下的高亮度區(qū)域及陰影、逆光等相對(duì)亮度較低的區(qū)域在圖像中同時(shí)存在時(shí)，攝像機(jī)輸出的圖像會(huì)出現(xiàn)明亮區(qū)域因曝光過(guò)度成為白色，而黑暗區(qū)域因曝光不足成為黑色，嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量。攝像機(jī)在同一場(chǎng)景中對(duì)最亮區(qū)域及較暗區(qū)域的表現(xiàn)是存在局限的，這種局限就是通常所講的“動(dòng)態(tài)范圍”。寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)比傳統(tǒng)只具有3：1動(dòng)態(tài)范圍的攝像機(jī)超出了幾十倍，能讓你在黎明、黃昏或者陰天都看得清清楚楚，已經(jīng)作為高清攝像機(jī)的性能指標(biāo)之一了。
IPC要廣泛應(yīng)用，必須做到品種豐富，有低照度、紅外、高速球、背光補(bǔ)償、寬動(dòng)態(tài)等等，系列齊全才能更好地應(yīng)用到實(shí)際工程中。如果高清攝像機(jī)廠家品種少，會(huì)極大的阻礙高清監(jiān)控的應(yīng)用，因此寬動(dòng)態(tài)高清IPC的必須性很大。杭州?？低晹?shù)字技術(shù)股份有限公司產(chǎn)品總監(jiān)應(yīng)向群高清解決了圖像細(xì)節(jié)的問(wèn)題，在圖像感官上大大提升了客戶的體驗(yàn)，也解決了客戶原來(lái)“看得見(jiàn)、看不清”的實(shí)際問(wèn)題。但對(duì)于實(shí)際的、自然光線下的環(huán)境，肯定會(huì)有亮、暗同時(shí)存在的情況，這個(gè)時(shí)候就必然需要寬動(dòng)態(tài)的功能。因此?？低暭哟罅藢拕?dòng)態(tài)功能的研發(fā)投入，例如推出了120萬(wàn)、200萬(wàn)的高清寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)，以解決客戶的實(shí)際使用需要。
在IPC中植入寬動(dòng)態(tài)功能是一個(gè)必然的趨勢(shì)，簡(jiǎn)單地說(shuō)寬動(dòng)態(tài)就是場(chǎng)景中特別亮的部位和特別暗的部位同時(shí)都能看得特別清楚。寬動(dòng)態(tài)范圍是圖像能分辨最亮的亮度信號(hào)值與能分辨的最暗的亮光信號(hào)值的比值。由于真實(shí)的監(jiān)控環(huán)境中往往光照不理想或非常復(fù)雜，采用傳統(tǒng)CCD取得的圖像效果往往不理想，由于CCD的感光特性所限制，在技術(shù)上很難在有重大突破，而CMOS技術(shù)已經(jīng)達(dá)到160dB，采用CMOS技術(shù)的攝像機(jī)，寬動(dòng)態(tài)范圍要比CCD寬動(dòng)態(tài)范圍有極大的提高。對(duì)于DPS技術(shù)，每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的光線都可以優(yōu)化曝光，每一幀數(shù)據(jù)讀取時(shí)間只需0.8毫秒(傳統(tǒng)CCD技術(shù)則需數(shù)十毫秒)，這樣系統(tǒng)可以對(duì)每個(gè)像素進(jìn)行多次單獨(dú)采樣;而成像系統(tǒng)控制著每個(gè)像素的最佳采樣時(shí)間，在每個(gè)像素達(dá)到最佳狀態(tài)時(shí)存儲(chǔ)像素信息。在所有像素被采集后，系統(tǒng)再對(duì)其進(jìn)行處理，最終形成高質(zhì)量的圖像。即使在最苛刻的光照條件下，也可捕捉到清晰、逼真的圖像，再也不會(huì)因?yàn)殛幱?、眩光、反射和太?yáng)光而使圖像發(fā)暗或被破壞。因此，可以說(shuō)未來(lái)的監(jiān)控?cái)z像機(jī)屬于寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)，寬動(dòng)態(tài)技術(shù)屬于CMOS。
