主頁（http://www.by236.com）：5種擴展CMOS攝像機動態范圍的比較及其測量方法(3)

　　動態范圍擴展比率(dB)=20 log (L3 / L4) (3)

　　這種方法雖算出動態范圍擴展值，但完全忽略了成像器捕捉中間色調的能力。JEITA方法并沒有克服兩次曝光CCD傳感器的主要缺陷，因該方法只關注于對較高和較低色調范圍以內的不同灰階值的區分。

　　JEITA方法的缺陷是：所有的測試裝置都無明確指定;沒有指明怎樣放置照明設備，使用何種類型的光線，甚至沒有說明如何準確衡量照明強度。這意味著，實驗裝置和測量條件的變化都會影響最終的測量結果。值得注意的是，JEITA方法測量的是動態范圍擴展值，而不是總體的測量范圍，因為該方法并未指明如何確定基準動態范圍或總體動態范圍。

　　Pixim 的動態范圍測量方法

　　為消除上面的缺陷，讓測量實驗具有可重復性，使得在測量過程中可對所有色調級別同時進行觀察和比較，Pixim使用一套定制的儀器裝置來測量動態范圍。該套裝置包含一個燈箱，它使用 700 瓦的白熾燈光對透光步進卡進行背光投射。測量使用的步進式光楔均由 Sine Patterns LLC 公司生產，兩個光楔重疊在一起最高可測量ND 值為 0.1到 6.1或大約 120 分貝的密度范圍。

　　要在監視器或打印文檔中準確顯示很寬的動態場景并不易，但圖5顯示Pixim Digital Pixel System技術良好地捕捉到超寬動態圖像。

圖5  使用 Pixim's Digital Pixel System 技術拍攝的超寬動態范圍場景

　　圖6顯示了使用兩次曝光方法的 CCD攝像機機拍攝的同一圖片。請注意，盡管該相機自稱具有很高的動態范圍，我們還是可以從圖片中場景高亮部分的暈光現象和中間色調的串色現象看出其明顯的局限性。另外，就對中間色調的響應來說，該相機的響應過于平乏，與 Pixim 相機單調分明的響應相比，誰優誰劣一看便知。

圖6  用兩次曝光 CCD 傳感器拍攝的同一圖片

　　影響圖像傳感器對灰階響應的相同因素也會影響傳感器在實際場景中拍攝色彩細節的精準度。這一點可從圖7的對比中得到印證。圖7表示使用兩次曝光技術擴展動態范圍的Panasonic的CCD寬動態攝像機與CMOS-DPS攝像機拍攝圖像的對比。顯然，CCD寬動態攝像機所攝畫面蒼白，其色彩精準度和圖像質量大打折扣。

圖7  采用兩次曝光技術的 CCD 攝像機與CMOS-DPS攝像機拍攝圖像對比

　　結語

　　由上看出，寬動態技術并不是CCD攝像機獨有的。由于CCD的感光特性限制，在技術上很難再有重大突破，而CMOS寬動態攝像機將會有突出的表現，可以說未來的監控攝像機都會有寬動態功能，而寬動態技術將屬于CMOS攝像機。