超寬動態(tài)攝像機的原理及優(yōu)勢

　　超寬動態(tài)是在非常強烈的對比下讓攝像機看到影像的特色。

    寬動態(tài)攝像機比傳統(tǒng)只具有3:1動態(tài)范圍的攝像機超出了幾十倍。自然光線排列成從120,000Lux到星光夜里的0。00035Lux。當攝像機從室內(nèi)看窗戶外面，室內(nèi)照度為100Lux，而外面風景的照度可能是10,000Lux，對比就是10,000/100=100:1。這個對比人眼能很容易地看到，因為人眼能處理1000:1的對比度，然而傳統(tǒng)的閉路監(jiān)控攝像機處理它會有很大的問題，傳統(tǒng)攝像機只有3:1的對比性能，它只能選擇使用1/60秒的電子快門來取得室內(nèi)目標的正確曝光，但是室外的影像會被清除掉（全白）；或者換種方法攝像機選擇1/6000秒取得室外影像完美的曝光，但是室內(nèi)的影像會被清除（全黑）。這是一個自從攝像機被發(fā)明以來就一直長期存在的缺陷。

    所謂寬動態(tài),就是把問題集中在解決逆光環(huán)境下所產(chǎn)生的問題。

    攝像機在逆光時,因為整體入光量太大(窗外光線太強了)，為避免過曝，快門速度會提高，這就導致背景(高亮度區(qū))正常了，但主體(低亮度區(qū))卻曝光不足因此就黑掉了。

    現(xiàn)象一: 測光為整體測光，現(xiàn)在是高速快門。 主體曝光不足，背景曝光正確

    但我們主要是要看到屋內(nèi)的人，窗外的景色在監(jiān)控上實在不重要，怎么解決這問題? 就是改變測光的區(qū)域!在D.S.P 內(nèi)有個功能,就是能夠指定測光的范圍，一般把他定在中間1/9 區(qū)塊, 或是再加上下面1/3合起來成一個凸字型。

    D.S.P 以這區(qū)塊來測光,因為這區(qū)塊內(nèi)光線較暗,所以快門速度就降下來了,導致這區(qū)塊內(nèi)曝光是正常的,但窗外就會過曝。

    現(xiàn)象二: 測光為區(qū)域測光,現(xiàn)在是低速快門, 主體曝光正確,背景過曝

    說到這里,有人會說:”這不就是背光補償嘛!”,對! 就是背光補償,那跟寬動態(tài)有什么關系?

    我們這里說的，所謂寬動態(tài)，就是能夠兼具上面兩圖的優(yōu)點，把主體跟背景都能曝光正常。

    那要怎樣才能達到這種效果呢？

    會電腦的人就知道了,如果你有一張高快門的，再一張低快門的，就能湊出來了，把高快門那張的背景剪下來再把低快門那張的背景剪下來，兩張疊加，就是這樣了!

    當然，我們不能用鼠標一點一點來操作，那樣時間也來不及，因此，得有個軟件，自動去判別明暗程度，自動取要的圖，自動加起來，最重要的，要每秒能處理25禎，再開顆 D.S.P，把軟硬件捆綁在一起，就成了” 寬動態(tài)D.S.P了。

    到這里,我們了解到:”寬動態(tài)影像必需有專用DSP,而且影像是”做”出來的!”

    有了D.S.P , 問題又來了,那里去找來低快門及高快門各一張的圖讓它處理?

    用兩顆CCD? 一個高快門，一個低快門? 那不成! 怎么擺角度都不可能一樣。

    解決方法就是用一顆CCD，但是上面的每一點在單一時間內(nèi)曝光兩次，一次長曝光(低快門)，一次短曝光(高快門)，所以每一點都有兩個數(shù)據(jù)輸出，就叫”雙輸出CCD”，正因為每點有兩個數(shù)據(jù)輸出，總資料量就比一般CCD多了一倍，因此傳輸?shù)乃俣鹊么笊弦槐恫拍馨奄Y料搬出來，所以又叫”雙速CCD(Double Speed CCD)。

    就這樣了! 雙輸出CCD 扔出一個長曝光及短曝光的訊號給DSP，DSP去運算再加總，所謂”寬動態(tài)攝像機”就出來了。

    不過，這種做法是松下在10年前做出來的,但做出來后取名字就有問題了,”寬動態(tài)”(Wide Dynamic)這名詞以前已經(jīng)有人用過了，再用就不稀奇了，因此就改個名稱叫”超動態(tài)”(Super-Dynamic)，簡稱SD。