還在為夜晚昏暗的圖像或是紅外下黑白的圖像而愁眉不展嗎?還在為攝像機對著門窗看不清前景而煩惱嗎?還在為日出日落時場景都變成剪影而無奈嗎？寬動態(tài)的出現(xiàn)，戰(zhàn)勝了逆光，不斷擴大監(jiān)控攝像機的使用場景和應(yīng)用領(lǐng)域，真正實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機“看得遠”、“看得寬”。
文/程瑋
當在強光源(日光、燈具或反光等)照射下的高亮度區(qū)域及陰影、逆光等相對亮度較低的區(qū)域在圖像中同時存在時，攝像機輸出的圖像會出現(xiàn)明亮區(qū)域因曝光過度成為白色，而黑暗區(qū)域因曝光不足成為黑色，嚴重影響圖像質(zhì)量。攝像機在同一場景中對最亮區(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“動態(tài)范圍”。
就目前的寬動態(tài)技術(shù)，模擬和高清寬動態(tài)在實現(xiàn)原理上都是相通的，主要還是在兩者的清晰度、硬件平臺性能及寬動態(tài)算法上的區(qū)別。寬動態(tài)已經(jīng)成為監(jiān)控攝像機越來越重要的一項功能，適用范圍除了傳統(tǒng)的逆光出入口、窗口等，在平安城市等道路夜晚看車牌的場景下用來抑制車燈也成為近年來的一種趨勢。所以寬動態(tài)成攝像機標配也是一種必然趨勢。
目前市面上主要有三種類型寬動態(tài)產(chǎn)品，數(shù)字寬動態(tài)、120dB寬動態(tài)和140dB 寬動態(tài)。數(shù)字寬動態(tài)主要是通過算法來實現(xiàn)的，無需硬件支持，但效果上一般沒有硬件寬動態(tài)好;120dB和140dB寬動態(tài)都屬于硬件寬動態(tài)，所謂硬件寬動態(tài)，就是圖像傳感器本身支持二次曝光，針對暗處的一次長曝光和針對亮處的一次短曝光，最后，再通過算法將兩次曝光后的圖像進行合成后，就可以得到前景明亮、后景清晰的圖像了;而140dB寬動態(tài)攝像機相對于120dB寬動態(tài)攝像機來說，硬件和算法上都有了很大的提升，首先是圖像傳感器不僅可以支持二次曝光，甚至還可以支持三次曝光，在長幀和短幀之間有了一幀過渡幀的話，可以使圖像細節(jié)更豐富，畫面也會更加自然。同時，也可以使動態(tài)范圍更廣泛，畫面暗處更明亮，亮處更清晰。但是，這樣的三次曝光對攝像機本身硬件性能的要求較高，因此，只有在新一代高性能平臺的攝像機上才能實現(xiàn)。
幾乎所有的監(jiān)控攝像機都具備了寬動態(tài)功能，這似乎已經(jīng)成為不成文的規(guī)定。增加寬動態(tài)有助于在極端照明環(huán)境下解決丟失的圖像細節(jié)，例如室內(nèi)、室外光線變化大，導致部分主要圖像丟失。但寬動態(tài)雖然功能強大，但仍有存在兩大局限性：第一，算法寬動態(tài)實現(xiàn)簡單，但效果欠缺。第二，硬件寬動態(tài)由于需要進行多次曝光，在照射移動目標時，曝光時間過長的話會造成拖影，或者物體邊緣紫邊、畫面飽和度變化等問題。眾所周知，寬動態(tài)主要是用在逆光環(huán)境下，因此在大廳出入口、停車庫出入口、銀行柜臺、窗口等典型的逆光環(huán)境下使用較多。而寬動態(tài)的另一項應(yīng)用則是夜間抑制車燈，夜晚環(huán)境下如果需要看清車牌，需要攝像機具備低照度，而如果車燈抑制的不好，也會造成車牌無法看清的狀況，因此，星光級超低照度攝像機配上良好的寬動態(tài)效果，已經(jīng)逐漸成為道路監(jiān)控夜晚看車牌的明星產(chǎn)品!
(本文作者現(xiàn)任杭州?？低晹?shù)字技術(shù)有限公司技術(shù)支持部產(chǎn)品經(jīng)理)
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