寬動態是應對強逆光監控的一個統稱，大部分監控攝像機寬動態功能和強光抑制功能是不同的。而據業內人士所說，運用了寬動態攝(she)像機(ji)后，就能達到很好的效果，即能同時兼顧到明亮和昏暗的區域，都可以看清。在IP高清時代，寬動態監控是必然趨勢。
寬動態攝像機市場(chang)現狀
隨著使用(yong)(yong)環境的(de)迅(xun)速(su)擴(kuo)大和使用(yong)(yong)者(zhe)日益多元化，攝(she)(she)(she)(she)像(xiang)機(ji)(ji)的(de)技(ji)術和分類也發生了巨大變(bian)化。各(ge)生產廠(chang)商始(shi)終致力(li)(li)于提高(gao)攝(she)(she)(she)(she)像(xiang)機(ji)(ji)的(de)新技(ji)術，使其能夠最大程度的(de)滿足應用(yong)(yong)要(yao)求。其中(zhong)寬(kuan)動態攝(she)(she)(she)(she)像(xiang)機(ji)(ji)是(shi)(shi)非常重要(yao)的(de)一(yi)(yi)個分支，在一(yi)(yi)定程度上也體(ti)現了一(yi)(yi)個攝(she)(she)(she)(she)像(xiang)機(ji)(ji)生產廠(chang)商的(de)技(ji)術發展實力(li)(li)和發展方向。我們知道，攝(she)(she)(she)(she)像(xiang)機(ji)(ji)的(de)核心是(shi)(shi)CCD，目前(qian)國內(nei)沒(mei)有(you)(you)CCD的(de)生產能力(li)(li)，主要(yao)集中(zhong)在日本和韓國。由于CCD在生產過程中(zhong)分不同等級以及生產商獲得的(de)途徑不同，造成CCD的(de)采(cai)集效果(guo)也不同。一(yi)(yi)個簡單的(de)檢測(ce)方法，就(jiu)是(shi)(shi)將攝(she)(she)(she)(she)像(xiang)機(ji)(ji)通電(dian)，不接(jie)鏡頭(tou)，用(yong)(yong)手遮住鏡頭(tou)接(jie)口(kou)，看圖(tu)像(xiang)有(you)(you)沒(mei)有(you)(you)亮點，雪花(hua)大不大，然后(hou)接(jie)上鏡頭(tou)，將攝(she)(she)(she)(she)像(xiang)機(ji)(ji)對準一(yi)(yi)個色彩(cai)鮮明的(de)物體(ti)，查看監視器(qi)的(de)顏色是(shi)(shi)否有(you)(you)偏(pian)色，圖(tu)像(xiang)有(you)(you)無扭曲現象，色彩(cai)和灰度是(shi)(shi)否平滑。
1997年(nian)松下開發出超(chao)動(dong)(dong)(dong)態(tai)技(ji)術，并(bing)將(jiang)其(qi)應(ying)用(yong)在攝(she)像機(ji)上推(tui)向市(shi)場(chang)。隨后，全(quan)球各大主(zhu)要攝(she)像機(ji)生產(chan)廠商(shang)也相應(ying)推(tui)出了(le)帶有自己寬(kuan)(kuan)動(dong)(dong)(dong)態(tai)技(ji)術的(de)(de)攝(she)像機(ji)。一(yi)(yi)時之間，寬(kuan)(kuan)動(dong)(dong)(dong)態(tai)技(ji)術在這(zhe)幾年(nian)飛速發展，攝(she)像機(ji)的(de)(de)動(dong)(dong)(dong)態(tai)范(fan)圍也在不斷擴大，也出現了(le)以雙(shuang)速CCDDSP、普通CCD雙(shuang)速快門等技(ji)術。現在的(de)(de)寬(kuan)(kuan)動(dong)(dong)(dong)態(tai)攝(she)像機(ji)一(yi)(yi)般都(dou)(dou)采用(yong)專用(yong)的(de)(de)DSP電路(lu)。它首(shou)先對(dui)明(ming)亮區(qu)(qu)(qu)域的(de)(de)被攝(she)物體(ti)用(yong)最(zui)合(he)適的(de)(de)快門速度(du)進(jin)行曝(pu)光(guang)，然后再對(dui)陰(yin)暗區(qu)(qu)(qu)域的(de)(de)被攝(she)物體(ti)用(yong)最(zui)適合(he)的(de)(de)快門速度(du)進(jin)行曝(pu)光(guang)，最(zui)后將(jiang)兩個(ge)圖(tu)像用(yong)DSP數字(zi)信號處理，將(jiang)捕捉到的(de)(de)兩幅(fu)圖(tu)像重新組(zu)合(he)在一(yi)(yi)張圖(tu)像上，使其(qi)擴大了(le)可能處理的(de)(de)動(dong)(dong)(dong)態(tai)范(fan)圍，使得(de)明(ming)亮區(qu)(qu)(qu)域的(de)(de)被攝(she)物體(ti)和(he)陰(yin)暗區(qu)(qu)(qu)域的(de)(de)被攝(she)物體(ti)都(dou)(dou)可以看得(de)很清楚。
隨著DPS純數字傳感技(ji)術的(de)誕生和傳播，更(geng)高的(de)動(dong)態范圍(wei)和更(geng)真(zhen)實的(de)色彩將逐漸出現在新(xin)一代的(de)寬動(dong)態攝像機中。可預(yu)計(ji)在不久的(de)將來，寬動(dong)態攝像機市(shi)場(chang)會(hui)面(mian)臨DSP和DPS兩種傳感技(ji)術的(de)競(jing)爭(zheng)，動(dong)態范圍(wei)也勢必不斷擴大，前景廣闊。
寬動態視頻監(jian)控(kong)技術歷經變革
隨著安防(fang)產品技術的發展以及使用需求的日益多元化，攝像機技術和應用細分發生了很大變化。各生產廠商始終致力于提高攝像機的應用技術，使其能夠最大程度地滿足各類應用需求。其中寬動態技術或寬動態攝像機是非常重要的一個分支，在一定程度上也體現了一個攝像機生產廠商的研發實力和技術發展方向。
寬(kuan)(kuan)動(dong)(dong)態(tai)技(ji)(ji)術到現(xian)在為止，究竟經歷(li)了(le)幾代(dai)，沒能(neng)(neng)講得(de)清(qing)楚。就說，寬(kuan)(kuan)動(dong)(dong)態(tai)技(ji)(ji)術先(xian)驅者松下(xia)在2005推出(chu)(chu)了(le)第3代(dai)，現(xian)今已推出(chu)(chu)了(le)第5代(dai)SD5寬(kuan)(kuan)動(dong)(dong)態(tai)攝像機(ji)。就技(ji)(ji)術言，不算背光補償技(ji)(ji)術，寬(kuan)(kuan)動(dong)(dong)態(tai)有(you)二種實現(xian)方(fang)式：CCDDSP技(ji)(ji)術和CMOSDPS技(ji)(ji)術。當(dang)然，還(huan)(huan)會涉(she)及到其(qi)它(ta)技(ji)(ji)術細節，例如(ru)多(duo)次曝光、圖像切割合成、單像素處理、ARM7等(deng)等(deng)技(ji)(ji)術。從寬(kuan)(kuan)動(dong)(dong)態(tai)技(ji)(ji)術發展(zhan)過程(cheng)可(ke)以看(kan)到，廠(chang)商在提(ti)高寬(kuan)(kuan)動(dong)(dong)態(tai)的(de)(de)同時，主要還(huan)(huan)是考慮如(ru)何來同時強化攝像機(ji)的(de)(de)其(qi)它(ta)性能(neng)(neng)，而不是隨著提(ti)高了(le)寬(kuan)(kuan)動(dong)(dong)態(tai)，卻(que)弱化了(le)其(qi)它(ta)攝像機(ji)必(bi)備(bei)性能(neng)(neng)，比如(ru)色還(huan)(huan)原(yuan)度、清(qing)晰度、靈敏(min)度等(deng)等(deng)。現(xian)在，CCDDSP寬(kuan)(kuan)動(dong)(dong)態(tai)技(ji)(ji)術仍是主流應用技(ji)(ji)術，通常接(jie)觸到的(de)(de)寬(kuan)(kuan)動(dong)(dong)態(tai)產品(pin)大多(duo)都是CCD寬(kuan)(kuan)動(dong)(dong)態(tai)。
寬動態功能植入(ru)高清IPC
目前(qian)市(shi)場(chang)上(shang)售的高(gao)清網絡攝像機(ji)幾乎都(dou)添加了寬動態(tai)功能(neng)，難道這(zhe)只是個巧合嗎?怎(zen)么來看(kan)待這(zhe)個現(xian)象呢(ni)?如果高(gao)清攝像機(ji)的CCD只能(neng)對明亮柔和的環境(jing)(jing)高(gao)清，而對高(gao)對比度的環境(jing)(jing)“看(kan)不清楚”，就(jiu)只能(neng)算是偽高(gao)清了。
寬(kuan)動(dong)(dong)態(tai)(tai)技(ji)術(shu)是在(zai)非(fei)常強(qiang)烈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)比下(xia)讓(rang)攝(she)像(xiang)機(ji)看到(dao)影(ying)像(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)色(se)而(er)(er)(er)運用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)種技(ji)術(shu)，很(hen)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)解決了(le)影(ying)像(xiang)傳(chuan)感器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)態(tai)(tai)范(fan)(fan)圍相(xiang)(xiang)對(dui)人眼要窄的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題。如(ru)果(guo)高(gao)清(qing)(qing)攝(she)像(xiang)機(ji)只(zhi)能(neng)對(dui)明亮(liang)(liang)柔和的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環境(jing)高(gao)清(qing)(qing)，而(er)(er)(er)對(dui)高(gao)對(dui)比度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環境(jing)“看不(bu)清(qing)(qing)楚”，就只(zhi)能(neng)算是偽(wei)高(gao)清(qing)(qing)了(le)。寬(kuan)動(dong)(dong)態(tai)(tai)技(ji)術(shu)是在(zai)非(fei)常強(qiang)烈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)比下(xia)讓(rang)攝(she)像(xiang)機(ji)看到(dao)影(ying)像(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)色(se)而(er)(er)(er)運用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)種技(ji)術(shu)，很(hen)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)解決了(le)影(ying)像(xiang)傳(chuan)感器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)態(tai)(tai)范(fan)(fan)圍相(xiang)(xiang)對(dui)人眼要窄的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題。當在(zai)強(qiang)光(guang)源(日光(guang)、燈(deng)具或反光(guang)等)照射下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)亮(liang)(liang)度區域(yu)及(ji)陰影(ying)、逆光(guang)等相(xiang)(xiang)對(dui)亮(liang)(liang)度較低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)區域(yu)在(zai)圖(tu)(tu)像(xiang)中(zhong)(zhong)同(tong)時存在(zai)時，攝(she)像(xiang)機(ji)輸出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)圖(tu)(tu)像(xiang)會出(chu)現(xian)明亮(liang)(liang)區域(yu)因曝光(guang)過(guo)度成為(wei)白色(se)，而(er)(er)(er)黑暗區域(yu)因曝光(guang)不(bu)足(zu)成為(wei)黑色(se)，嚴重影(ying)響(xiang)圖(tu)(tu)像(xiang)質量。攝(she)像(xiang)機(ji)在(zai)同(tong)一(yi)(yi)(yi)(yi)場景中(zhong)(zhong)對(dui)最(zui)亮(liang)(liang)區域(yu)及(ji)較暗區域(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表現(xian)是存在(zai)局限的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，這種局限就是通(tong)常所講(jiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)“動(dong)(dong)態(tai)(tai)范(fan)(fan)圍”。寬(kuan)動(dong)(dong)態(tai)(tai)攝(she)像(xiang)機(ji)比傳(chuan)統只(zhi)具有(you)3：1動(dong)(dong)態(tai)(tai)范(fan)(fan)圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)攝(she)像(xiang)機(ji)超(chao)出(chu)了(le)幾十倍，能(neng)讓(rang)你在(zai)黎明、黃昏或者陰天都看得清(qing)(qing)清(qing)(qing)楚楚，已經作為(wei)高(gao)清(qing)(qing)攝(she)像(xiang)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)指(zhi)標之一(yi)(yi)(yi)(yi)了(le)。
IPC要廣泛應用，必須做到品種豐富，有低照度、紅外、高速球、背光補償、寬動態等等，系列齊全才能更好地應用到實際工程中。如果高清攝像機廠家品種少，會極大的阻礙高清監控的應用，因此寬動態高清IPC的必須性很大。杭州海康威視數字技術股份有限公司產品總監應向群高清解決了圖像細節的問題，在圖像感官上大大提升了客戶的體驗，也解決了客戶原來“看得見、看不清”的實際問題。但對于實際的、自然光線下的環境，肯定會有亮、暗同時存在的情況，這個時候就必然需要寬動態的功能。因此海康威視加大了寬動態功能的研發投入，例如推出了120萬、200萬的高清寬動態攝像機，以解決客戶的實際使用需要。
在IPC中植入寬動態功能是一個必然的趨勢，簡單地說寬動態就是場景中特別亮的部位和特別暗的部位同時都能看得特別清楚。寬動態范圍是圖像能分辨最亮的亮度信號值與能分辨的最暗的亮光信號值的比值。由于真實的監控環境中往往光照不理想或非常復雜，采用傳統CCD取得的圖像效果往往不理想，由于CCD的感光特性所限制，在技術上很難在有重大突破，而CMOS技術已經達到160dB，采用CMOS技術的攝像機，寬動態范圍要比CCD寬動態范圍有極大的提高。對于DPS技術，每個像素對應的光線都可以優化曝光，每一幀數據讀取時間只需0.8毫秒(傳統CCD技術則需數十毫秒)，這樣系統可以對每個像素進行多次單獨采樣;而成像系統控制著每個像素的最佳采樣時間，在每個像素達到最佳狀態時存儲像素信息。在所有像素被采集后，系統再對其進行處理，最終形成高質量的圖像。即使在最苛刻的光照條件下，也可捕捉到清晰、逼真的圖像，再也不會因為陰影、眩光、反射和太陽光而使圖像發暗或被破壞。因此，可以說未來的監(jian)控攝像機屬于寬動態攝像機，寬動態技術屬于CMOS。
