寬動態(tài)攝像機是攝像機家族中一個重要的分支,它補充了普通攝像機在明暗反差過大的監(jiān)控場所的不足,在一定程度上也體現(xiàn)出一個攝像機生產(chǎn)廠商的技術(shù)實力。本文主要介紹主觀模擬測試和客觀的儀器測試兩種測試方法,供讀者分享與交流。
對于攝像機而言,若被攝圖像同時包含明亮區(qū)域和較暗區(qū)域,此時傳統(tǒng)的背光補償技術(shù)只能使鏡頭的光圈對被攝物體陰暗的部分進行調(diào)整,而被攝區(qū)明亮的部分由于光圈增大導致曝光過度,圖像發(fā)白,失去細節(jié),因此導致拍攝效果不甚理想(如圖1)。為了解決強烈背景光對整個監(jiān)視畫面的負面影響,寬動態(tài)技術(shù)應運而生。它能使攝像機即使在惡劣的光照條件下,仍能進行高精度的全面監(jiān)控,前景和背景圖像質(zhì)量同時都有大幅度的提高。因此,具備良好寬動態(tài)功能的攝像機成為廣大生產(chǎn)廠商和工程商關(guān)注的焦點。
那么,如何來評測寬動態(tài)的效果呢?這是工程商朋友最關(guān)心的。下面我們來介紹主觀模擬測試和客觀儀器測試兩種方法,和讀者朋友們一起分享交流。
主觀模擬測試
主觀模擬測試方法主要是在模擬逆光監(jiān)控環(huán)境下,通過對比普通攝像機和寬動態(tài)攝像機在同一監(jiān)控環(huán)境下的實際效果。這種測試方法在產(chǎn)品競標時最為直接,也是最為簡單的一種測試方法,多數(shù)廠家在銷售產(chǎn)品時,給客戶介紹的也是這種方法。
1、選擇具備逆光條件的場所。比如一間商店,有玻璃門,門外光線充足,通過玻璃門可看到室外的景物。
2、把普通高線數(shù)的攝像機和多款具備寬動態(tài)功能的攝像機對準商店的玻璃門,使監(jiān)控場景和角度一致,并固定起來。
3、寬動態(tài)效果與光線有很大的關(guān)系,因此在室外光線非常強烈的情況下,將攝像機開啟,觀察監(jiān)視器的實時畫面。
4、普通攝像機的畫面一般是前景暗,背景亮。如果開啟了背光補償,前景亮,背景則因為曝光過度而看不清物體,失去細節(jié)。而寬動態(tài)攝像機則可以看清楚前景,背景也可以看清楚(如圖2)。在觀看實際效果中,還要看前景和背景過渡邊緣是否有羽化現(xiàn)象。當攝像機開啟時,畫面穩(wěn)定下來的時間需要多久,這可以反映出寬動態(tài)處理芯片的處理速度。
5、在白天和晚上,在不同光線的對比度下,進行多次檢測。特別在夜晚,看道路上的汽車大燈的拍照時,是否出現(xiàn)豎亮線,移動的物體圖像是否發(fā)虛。
6、在整個測試過程中,除了檢測寬動態(tài)范圍之外,我們還要對寬動態(tài)攝像機的清晰度、色彩還原和操作性方面,在不同的環(huán)境下進行多次模擬檢測,最后對攝像機做一個綜合的評定。
[nextpage]
客觀儀器測試
客觀的儀器測試主要是指采用專業(yè)的儀器設(shè)備對寬動態(tài)攝像機的動態(tài)范圍進行測試,這個一般在產(chǎn)品出廠的時候會進行檢測。各個廠家對寬動態(tài)攝像機的測試方法不盡相同,但其測試原理大同小異。下面我們來介紹一種采用儀器來進行測試的方法。
測試設(shè)備
暗室、透射灰度卡、反射灰度卡、背光燈箱(亮度可調(diào))、照射光源(亮度可調(diào))、標準內(nèi)鏡頭、視頻監(jiān)視器、波形監(jiān)視器、測光表等。
測試方法
1、在暗室內(nèi)中同一垂直平面上安放兩套雙階灰度測試卡,其中一套采用背光光源,作為恒定參照。調(diào)整背光源亮度,確保自正面中心確認白塊表面的發(fā)散照度為2500LUX,另外一套采用反射光源,位于其正面的光源亮度可調(diào)整,用于測定動態(tài)范圍的臨界值。具體測試實景見圖3。
2、架設(shè)攝像機與測試卡中心同水平面高度,同時保持與測試卡垂直90度夾角,攝像機鏡頭涵蓋2個測試卡,具體測試設(shè)備擺位請參考圖4。
3、攝像機加電穩(wěn)定后,開啟擴展動態(tài)范圍功能,D光源的亮度調(diào)整到2500Lux。
4、由于攝像機的出廠標準測試照度為2000Lux(標準光圈鏡頭),所以在2500Lux時曝光過度,此時測試卡C的白色端條紋可能會有層次混合,即兩條或者更多灰條表現(xiàn)出相同的白色,分辨不出亮度的差別。
5、然后緩慢降低亮度,并不斷記錄C波形的頂電平。當頂電平因為光源照度降低而開始相應降低的時候,記錄此時測光表的照度值,此照度值即為該攝像機動態(tài)范圍的上限。此時攝像機應當正好可以表現(xiàn)出亮度較大的白色條紋之間的亮度層次區(qū)別,后續(xù)計算中標記為L1。
6、然后繼續(xù)不斷緩慢降低亮度,并不斷記錄測試卡C波形的頂電平。當頂電平不在因為光源照度降低而繼續(xù)相應降低的時候,記錄此時測光表的照度值,此照度值即為該攝像機動態(tài)范圍的下限制。此時,攝像機所拍攝的圖像中,在亮度暗的兩個灰黑色條紋之間的亮度層次區(qū)別應正好消失,混合成一塊黑色。后續(xù)計算中標記為L2。
結(jié)果計算及對比評測
1、如果以分貝計,則動態(tài)范圍(單位:dB)=20Lg(L1/L2)dB;
2、如果以百分比計,則動態(tài)范圍(單位:n100%)=(L1/L2)×100%。
這只是寬動態(tài)指標的檢測,同時還需要采用專業(yè)的儀器設(shè)備對寬動態(tài)攝像機的清晰度、色彩還原、視頻基本特性等技術(shù)指標進行檢測,綜合評定該寬動態(tài)攝像機。