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(shi)場現狀
隨(sui)著(zhu)使(shi)用環(huan)境的(de)(de)(de)(de)(de)(de)迅速(su)擴大(da)和(he)使(shi)用者日益多(duo)元化，攝(she)像(xiang)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術和(he)分(fen)類(lei)也發生了巨大(da)變化。各生產廠商始終致(zhi)力(li)于(yu)提高攝(she)像(xiang)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新技(ji)術，使(shi)其能夠最(zui)大(da)程度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)滿足應(ying)用要求(qiu)。其中寬動態攝(she)像(xiang)機(ji)(ji)是(shi)非常重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)分(fen)支，在一定(ding)程度(du)(du)上也體(ti)現了一個(ge)攝(she)像(xiang)機(ji)(ji)生產廠商的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術發展(zhan)實力(li)和(he)發展(zhan)方向。我們知道，攝(she)像(xiang)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)核(he)心是(shi)CCD，目(mu)前國(guo)內沒有CCD的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生產能力(li)，主要集中在日本和(he)韓國(guo)。由于(yu)CCD在生產過(guo)程中分(fen)不(bu)(bu)(bu)同(tong)等級(ji)以(yi)及生產商獲得(de)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)途(tu)徑不(bu)(bu)(bu)同(tong)，造(zao)成CCD的(de)(de)(de)(de)(de)(de)采集效(xiao)果也不(bu)(bu)(bu)同(tong)。一個(ge)簡單(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)檢測方法，就是(shi)將(jiang)攝(she)像(xiang)機(ji)(ji)通電，不(bu)(bu)(bu)接(jie)鏡(jing)(jing)頭(tou)，用手遮(zhe)住鏡(jing)(jing)頭(tou)接(jie)口，看圖(tu)像(xiang)有沒有亮點，雪花大(da)不(bu)(bu)(bu)大(da)，然后接(jie)上鏡(jing)(jing)頭(tou)，將(jiang)攝(she)像(xiang)機(ji)(ji)對準一個(ge)色彩(cai)鮮明的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物體(ti)，查看監視器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)顏色是(shi)否有偏色，圖(tu)像(xiang)有無扭曲現象(xiang)，色彩(cai)和(he)灰度(du)(du)是(shi)否平滑(hua)。
1997年松下開發出超動(dong)態(tai)技(ji)術(shu)，并將其應用(yong)在(zai)攝(she)像機(ji)上推(tui)向市場。隨后(hou)，全球各大(da)主要(yao)攝(she)像機(ji)生產(chan)廠商也相應推(tui)出了(le)帶有(you)自己寬(kuan)動(dong)態(tai)技(ji)術(shu)的(de)(de)攝(she)像機(ji)。一時(shi)之(zhi)間，寬(kuan)動(dong)態(tai)技(ji)術(shu)在(zai)這幾年飛(fei)速發展，攝(she)像機(ji)的(de)(de)動(dong)態(tai)范(fan)圍(wei)也在(zai)不斷擴(kuo)大(da)，也出現了(le)以雙速CCDDSP、普(pu)通CCD雙速快門等技(ji)術(shu)。現在(zai)的(de)(de)寬(kuan)動(dong)態(tai)攝(she)像機(ji)一般都采用(yong)專用(yong)的(de)(de)DSP電(dian)路。它首先對(dui)明亮(liang)區域(yu)的(de)(de)被(bei)(bei)(bei)攝(she)物(wu)體(ti)用(yong)最合適(shi)的(de)(de)快門速度進(jin)行曝光，然后(hou)再對(dui)陰暗(an)區域(yu)的(de)(de)被(bei)(bei)(bei)攝(she)物(wu)體(ti)用(yong)最適(shi)合的(de)(de)快門速度進(jin)行曝光，最后(hou)將兩個圖(tu)像用(yong)DSP數字信號(hao)處理(li)，將捕捉到的(de)(de)兩幅圖(tu)像重新組(zu)合在(zai)一張(zhang)圖(tu)像上，使(shi)其擴(kuo)大(da)了(le)可能(neng)處理(li)的(de)(de)動(dong)態(tai)范(fan)圍(wei)，使(shi)得明亮(liang)區域(yu)的(de)(de)被(bei)(bei)(bei)攝(she)物(wu)體(ti)和(he)陰暗(an)區域(yu)的(de)(de)被(bei)(bei)(bei)攝(she)物(wu)體(ti)都可以看得很清楚。
隨著DPS純數字傳感(gan)技術的(de)誕生(sheng)和(he)傳播(bo)，更高的(de)動(dong)態范圍和(he)更真實的(de)色彩將(jiang)逐漸出(chu)現在(zai)新(xin)一代的(de)寬(kuan)動(dong)態攝像(xiang)機中。可預計在(zai)不久的(de)將(jiang)來，寬(kuan)動(dong)態攝像(xiang)機市場會面臨(lin)DSP和(he)DPS兩種(zhong)傳感(gan)技術的(de)競(jing)爭，動(dong)態范圍也勢必不斷擴大，前景廣闊。
寬動態視頻(pin)監控技術歷經變革
隨著安防產品(pin)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。
寬動(dong)(dong)態(tai)(tai)技(ji)(ji)(ji)術(shu)到現在(zai)為止，究竟(jing)經(jing)歷了(le)(le)幾(ji)代(dai)，沒能講(jiang)得清楚。就說，寬動(dong)(dong)態(tai)(tai)技(ji)(ji)(ji)術(shu)先驅者松下在(zai)2005推(tui)(tui)出了(le)(le)第3代(dai)，現今已推(tui)(tui)出了(le)(le)第5代(dai)SD5寬動(dong)(dong)態(tai)(tai)攝像機(ji)。就技(ji)(ji)(ji)術(shu)言(yan)，不(bu)算背光補償技(ji)(ji)(ji)術(shu)，寬動(dong)(dong)態(tai)(tai)有二種實(shi)現方式(shi)：CCDDSP技(ji)(ji)(ji)術(shu)和CMOSDPS技(ji)(ji)(ji)術(shu)。當(dang)然(ran)，還(huan)(huan)會涉及到其(qi)它技(ji)(ji)(ji)術(shu)細節(jie)，例如(ru)多次(ci)曝光、圖像切割合成(cheng)、單(dan)像素處(chu)理、ARM7等(deng)等(deng)技(ji)(ji)(ji)術(shu)。從寬動(dong)(dong)態(tai)(tai)技(ji)(ji)(ji)術(shu)發展(zhan)過(guo)程可以看到，廠商在(zai)提高寬動(dong)(dong)態(tai)(tai)的(de)同(tong)時(shi)，主要還(huan)(huan)是(shi)考慮如(ru)何來同(tong)時(shi)強化攝像機(ji)的(de)其(qi)它性能，而不(bu)是(shi)隨著提高了(le)(le)寬動(dong)(dong)態(tai)(tai)，卻弱化了(le)(le)其(qi)它攝像機(ji)必備性能，比如(ru)色還(huan)(huan)原(yuan)度(du)、清晰度(du)、靈敏(min)度(du)等(deng)等(deng)。現在(zai)，CCDDSP寬動(dong)(dong)態(tai)(tai)技(ji)(ji)(ji)術(shu)仍(reng)是(shi)主流應用技(ji)(ji)(ji)術(shu)，通常接觸到的(de)寬動(dong)(dong)態(tai)(tai)產品(pin)大多都是(shi)CCD寬動(dong)(dong)態(tai)(tai)。
寬動態功能植入(ru)高(gao)清IPC
目(mu)前市場上售的高(gao)清網絡攝(she)像機(ji)幾乎都添加(jia)了寬動態功能，難(nan)道這(zhe)只是(shi)個(ge)巧合嗎?怎么來看待這(zhe)個(ge)現象呢?如果高(gao)清攝(she)像機(ji)的CCD只能對明亮柔和的環境高(gao)清，而對高(gao)對比度的環境“看不(bu)清楚”，就只能算是(shi)偽高(gao)清了。
寬動(dong)態(tai)技術是(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)非常強(qiang)(qiang)烈(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)(dui)比下讓攝(she)(she)像(xiang)機(ji)(ji)看到影(ying)像(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)色(se)(se)而運用的(de)(de)(de)(de)(de)一種(zhong)(zhong)技術，很(hen)好的(de)(de)(de)(de)(de)解決(jue)了(le)(le)影(ying)像(xiang)傳(chuan)感(gan)器的(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)態(tai)范(fan)(fan)圍(wei)相對(dui)(dui)人(ren)眼(yan)(yan)要窄(zhai)的(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti)。如果高(gao)清(qing)攝(she)(she)像(xiang)機(ji)(ji)只能(neng)對(dui)(dui)明亮柔和的(de)(de)(de)(de)(de)環境(jing)高(gao)清(qing)，而對(dui)(dui)高(gao)對(dui)(dui)比度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)環境(jing)“看不清(qing)楚(chu)(chu)”，就(jiu)只能(neng)算(suan)是(shi)(shi)偽高(gao)清(qing)了(le)(le)。寬動(dong)態(tai)技術是(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)非常強(qiang)(qiang)烈(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)(dui)比下讓攝(she)(she)像(xiang)機(ji)(ji)看到影(ying)像(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)色(se)(se)而運用的(de)(de)(de)(de)(de)一種(zhong)(zhong)技術，很(hen)好的(de)(de)(de)(de)(de)解決(jue)了(le)(le)影(ying)像(xiang)傳(chuan)感(gan)器的(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)態(tai)范(fan)(fan)圍(wei)相對(dui)(dui)人(ren)眼(yan)(yan)要窄(zhai)的(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti)。當(dang)在(zai)(zai)(zai)強(qiang)(qiang)光(guang)源(日光(guang)、燈具或反光(guang)等)照射下的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)亮度(du)區域及(ji)陰(yin)影(ying)、逆(ni)光(guang)等相對(dui)(dui)亮度(du)較低的(de)(de)(de)(de)(de)區域在(zai)(zai)(zai)圖像(xiang)中同(tong)時存在(zai)(zai)(zai)時，攝(she)(she)像(xiang)機(ji)(ji)輸出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)圖像(xiang)會出(chu)現明亮區域因(yin)曝光(guang)過度(du)成為(wei)白色(se)(se)，而黑(hei)暗區域因(yin)曝光(guang)不足(zu)成為(wei)黑(hei)色(se)(se)，嚴重影(ying)響圖像(xiang)質(zhi)量。攝(she)(she)像(xiang)機(ji)(ji)在(zai)(zai)(zai)同(tong)一場景(jing)中對(dui)(dui)最亮區域及(ji)較暗區域的(de)(de)(de)(de)(de)表現是(shi)(shi)存在(zai)(zai)(zai)局限(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)，這(zhe)種(zhong)(zhong)局限(xian)就(jiu)是(shi)(shi)通常所講(jiang)的(de)(de)(de)(de)(de)“動(dong)態(tai)范(fan)(fan)圍(wei)”。寬動(dong)態(tai)攝(she)(she)像(xiang)機(ji)(ji)比傳(chuan)統只具有3：1動(dong)態(tai)范(fan)(fan)圍(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)攝(she)(she)像(xiang)機(ji)(ji)超出(chu)了(le)(le)幾十倍，能(neng)讓你(ni)在(zai)(zai)(zai)黎明、黃昏(hun)或者陰(yin)天都看得清(qing)清(qing)楚(chu)(chu)楚(chu)(chu)，已經作(zuo)為(wei)高(gao)清(qing)攝(she)(she)像(xiang)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)指標之一了(le)(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(gao)清監控(kong)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，可以說未來的監控攝像(xiang)機屬于寬動態攝像機，寬動態技術屬于CMOS。
