主頁(yè)（http://www.by236.com）：寬動(dòng)態(tài)，讓攝像機(jī)不再懼怕明暗反差 在一些明暗反差過(guò)大的場(chǎng)合，一般的攝像機(jī)由于CCD的感光特性所限制，攝取的圖像往往出現(xiàn)背景過(guò)亮或前景太暗的情況。針對(duì)這種情況，寬動(dòng)態(tài)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，較好地解決了這一問(wèn)題。而在此之前，傳統(tǒng)的攝像機(jī)一般會(huì)采取背光補(bǔ)償功能來(lái)適應(yīng)光線反差大的場(chǎng)合。 常規(guī)攝像機(jī)視場(chǎng)中的物體在亮度較高的背景光時(shí)，需要看門(mén)口或窗外的物體，通常采用中央背光補(bǔ)償(BLC)模式，它主要是靠提升視場(chǎng)中央部分的亮度、降低視場(chǎng)四周部分的亮度來(lái)達(dá)到看清位于中央位置內(nèi)物體的目的。背光補(bǔ)償是把畫(huà)面分成幾個(gè)不同的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域分別曝光。而寬動(dòng)態(tài)這一技術(shù)是同一時(shí)間曝光兩次，一次快，一次慢，再進(jìn)行合成使得能夠同時(shí)看清畫(huà)面上亮與暗的物體。 雖然二者都是為了克服在強(qiáng)背光環(huán)境條件下，看清目標(biāo)而采取的措施，但背光補(bǔ)償是以犧牲畫(huà)面的對(duì)比度為代價(jià)的，所以從某種意義上說(shuō)，寬動(dòng)態(tài)技術(shù)是背光補(bǔ)償?shù)纳?jí)。 從一代到三代：寬動(dòng)態(tài)范圍不斷提高 寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)經(jīng)歷了從第一代到第三代的發(fā)展歷程，并在這兩年逐漸成熟起來(lái)。據(jù)廣州市偉昊科技電子有限公司的工程師周海艦介紹，第一代超動(dòng)態(tài)技術(shù)的核心是采用了新型的雙速CCD圖像傳感器，能在同一時(shí)間對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行長(zhǎng)短不同時(shí)間的曝光，形成2路信號(hào)在專(zhuān)用的圖像處理集成電路（mn67352）中進(jìn)行信號(hào)分離及進(jìn)行時(shí)間周期的變換并適當(dāng)合成，再經(jīng)適當(dāng)?shù)募哟a校正、數(shù)模轉(zhuǎn)換，從而輸出擴(kuò)展了40倍的動(dòng)態(tài)范圍圖像。 寬動(dòng)態(tài)第二代技術(shù)在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，其動(dòng)態(tài)范圍可以比普通攝像機(jī)高出80倍。第二代仍利用了雙速CCD圖像傳感器并采用了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，然后通過(guò)增強(qiáng)的數(shù)字處理技術(shù)提取兩幅畫(huà)面中圖像質(zhì)量較好的部分加以合成，即可以得到清晰的畫(huà)面。 第二代寬動(dòng)態(tài)技術(shù)做的技術(shù)改進(jìn)有： 第二代超動(dòng)態(tài)還增加了可辨識(shí)的灰度級(jí)層次，即對(duì)黑色參考電平使用階層式校正電路，并允許最低電平增益值可機(jī)動(dòng)調(diào)整，利用正確的黑色參考電平可使圖像更加穩(wěn)定，也就是說(shuō)，圖像最黑的部分會(huì)呈現(xiàn)應(yīng)有的黑色； 采用了先進(jìn)的數(shù)字降噪電路、增益調(diào)整電路和數(shù)字濾波器，可將CCD的感光度提升12db，改善最低照度。相對(duì)于一般攝像機(jī)的3－100lux和第一代超動(dòng)態(tài)3－3000lux的照度范圍，第二代達(dá)到了0.8－10000lux。 以松下推出的第三代超級(jí)動(dòng)態(tài)攝像機(jī)為例，該類(lèi)攝像機(jī)采用了基于每個(gè)象素的160倍動(dòng)態(tài)范圍技術(shù)，雙速CCD輸出信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍更大，DSP中采用“不分區(qū)域的（基于每個(gè)象素的）自然對(duì)比度圖像校正”技術(shù)，能根據(jù)各象素輸入信號(hào)電平，實(shí)現(xiàn)圖像的灰度優(yōu)化。 一般來(lái)說(shuō)，寬動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到了40倍以上就可以稱(chēng)作寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)了，除此之外，還有冠以超級(jí)動(dòng)態(tài)、超寬動(dòng)態(tài)等名稱(chēng)的，但從產(chǎn)品指標(biāo)參數(shù)來(lái)看，與一般的寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)并沒(méi)有嚴(yán)格的劃分，只不過(guò)是叫法的不同。 從了解的情況來(lái)看，各大廠家的寬動(dòng)態(tài)技術(shù)各有不同：雙倍速CCD傳感器加上DSP芯片、普通CCD加上雙快門(mén)、DPS技術(shù)（以CMOS為基礎(chǔ)），還有VCOS超級(jí)動(dòng)態(tài)技術(shù)。而目前主力研發(fā)寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)的廠家基本上都有自己特有的寬動(dòng)態(tài)技術(shù)，如松下的SD－Ⅲ技術(shù)、索尼的Dynaview技術(shù)、BOSCH的XF超動(dòng)態(tài)功能、GE的XPosureTM技術(shù)……等。相對(duì)而言，國(guó)內(nèi)很多廠家還缺乏這方面的實(shí)力，除此之外，開(kāi)發(fā)芯片的能力也有限，所以現(xiàn)在市面上的國(guó)產(chǎn)寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)有相當(dāng)一部分都是貼牌生產(chǎn)的。據(jù)了解，松下、三星和索尼等少數(shù)廠家占據(jù)著寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)的絕對(duì)市場(chǎng)份額。 雖然各個(gè)廠家的寬動(dòng)態(tài)技術(shù)有所不同，但大部分都發(fā)展到了第三代。而且總而言之，該類(lèi)技術(shù)都是通過(guò)曝光合成來(lái)獲取圖像的，即被拍攝物體以正常速度曝光一次，再高速曝光一次，最后進(jìn)行合成。另外還有的如JVC的產(chǎn)品是經(jīng)過(guò)5次曝光，比兩次曝光的技術(shù)更接近圖像的實(shí)際，還原的效果也更理想。 深圳市景陽(yáng)科技有限公司的市場(chǎng)支持部副經(jīng)理劉弋表示，不同廠家的寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)除了前端的差異之外，后端芯片的選擇也會(huì)影響攝像機(jī)的圖像效果。例如BOSCH的技術(shù)支持工程師劉龍輝介紹，BOSCH已經(jīng)推出了15bit的DSP。而據(jù)了解，這是目前DSP的最快速度，自然而然，15bit的DSP比10bit、12bit處理器的速度更高，圖像更精確，成像效果更理想。 然而，偉昊的周工指出，寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)畢竟是采用合成圖像，所以圖像的還原能力稍差，色彩容易失真，有的還有重影；在一些較差的照度環(huán)境，寬動(dòng)態(tài)性能也不容易體現(xiàn)出來(lái)。另外，廣州利凌電子有限公司的市場(chǎng)經(jīng)理馮筱羽還補(bǔ)充說(shuō)，現(xiàn)在寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)的清晰度仍不理想，例如同樣是480線，用戶(hù)會(huì)在感觀上覺(jué)得寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)還不如普通攝像機(jī)清晰等等，這些都是目前仍需要解決的問(wèn)題。 道路與銀行：寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)的兩大主戰(zhàn)場(chǎng) 在分析到目前寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)的年需求量時(shí)，深圳市新望明洋電子技術(shù)有限公司的市場(chǎng)經(jīng)理高享林表示，“寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)的市場(chǎng)表現(xiàn)應(yīng)該說(shuō)是比較穩(wěn)定的，相比以前也不會(huì)太大的增長(zhǎng)，如用于銀行方面的，因?yàn)槠涓脑臁U(kuò)建的市場(chǎng)比較穩(wěn)定，所以不會(huì)有太大幅度的增長(zhǎng)。總的來(lái)說(shuō)，寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)每年出貨量可以保持在20-30萬(wàn)只。”
|
