淺析實現寬動態的兩種技術
就技術言，不算背光補償技術，寬動態有二種實現方式：CCD + DSP技術和CMOS + DPS技術。當然，還會涉及到其它技術細節，例如多次曝光、圖像切割合成、單像素處理、ARM7等等技術，下面具體來講解CCD+DSP技術與CMOS+DPS技術。北京監控安裝。
CMOS+DPS技術
DPS(數字像素處理系統)，此系統可以通過其超強的寬動態功能來獲得高質量的圖片。寬動態功能劃時代地提升了一幅圖像中亮和暗區域的影像拍攝效果，可以達到比CCD更真實、更清晰的圖像。在寬動態處理上，DPS采用的是每一個像素單獨曝光和ARM7控制技術，相比于CCD的兩次曝光成像有了更高的動態范圍。從數值上來說，采用DPS技術的CMOS攝像機就目前的處理技術，其動態范圍即可到達95dB，甚至可至120dB。在擴大動態范圍的同時，DPS也解決了CCD傳感器在處理動態范圍和色彩真實性上的不足，其色彩還原性更加真實，能夠滿足應用的要求。使用這種技術的攝像機在數字圖像傳感器里每一個像素中都使用了一個模擬數字轉換器(ADC)，在捕捉到光信號時直接轉化為數字信號，最大程度地降低了信號在排列中的衰減和干擾。
DPS技術體現的寬動態功能劃時代地提升了一幅圖像中亮和暗區域的影像拍攝效果，可以達到比CCD更真實、更清晰的圖像。由于DPS采用的單一像素曝光和ARM7控制技術，所以相比于CCD的兩次曝光成像有了更高的動態范圍。又由于DPS的每個像素單獨處理技術，也解決了CCD傳感器在處理動態范圍時帶來的色彩還原性不足等問題。
但也需要指出，由于DPS是基于每個像素單獨處理的技術，因其每個像素都包含一套完整的處理電路，從而也大大減小了每個像素的感光面積，即感光量減少，其結果是基于CMOS和DPS技術的攝像機，其靈敏度是有顯著影響的，或說不甚滿意。
說到CMOS和DPS技術，也不得不說行業巨臂SONY特別推出的View-DR超寬動態最新技術，使動態范圍達到了125dB。該View-DR超寬動態技術包含三項索尼核心技術：Exmor CMOS技術、多次曝光技術、VE可視性增強技術。所謂多次曝光技術即每個畫面通過一次標準快門和三次速度逐漸遞增的高速快門獲取的四幅圖像合成出最理想的圖像;VE可視性增強技術即基于對單個像素的亮度和色彩進行動態優化調整，使適應不同的場景。SONY的View-DR超寬動態技術比傳統寬動態方案在靈敏度和對比度上都有大幅提升。
CCD+DSP技術
DSP芯片是一種特殊的微處理器，根據數字信號處理理論的數學模型和算法，設計出專門的數字信號微處理器芯片。計算程序全部“硬化”，數字濾波器所需要的其他設備也全部集成、硬化，比如加法器、存儲器、控制器、輸入/輸出接口，甚至其他類型的外部設備等。許多在模擬信號處理器中無法進行的工作，都可以在數字處理中進行，如二維數字濾波、數字動態圖像檢測、數字背景光補償、膚色輪廓校正、細節補償頻率調節、準確的彩色矩陣、精確的校正、自動聚焦等。
超級寬動態技術常使用雙速CCD配合DSP的處理方法已經相當成熟了。這種雙曝光(或雙快門)技術的核心是針對明暗反差較大的場景，攝像機先對明亮區域進行一次快速曝光，得到一幅亮部區域清晰正常的圖像并存儲到數據緩沖存儲器中;然后再對場景中暗部區域進行一次慢速曝光，得到一幅暗部區域畫面清晰的圖像也存儲到數據緩沖存儲器中。以上曝光完畢后，利用DSP特有的圖像處理算法，將兩幅圖像當中亮度適當的部分分別切割下來，最后進行疊加合成并輸出一幅明暗區域都清晰可見的圖像。這樣就能避免亮部曝光過度和暗部曝光不足的問題，從而使整個畫面都清晰可見，以實現寬動態的處理效果。
從市場上看，上述技術的寬動態攝像機產品一直是市場的主流，且使用這種方案的廠家眾多，雖然有研發實力的廠家寬動態技術絕大多數相似，但是由于采用不同的DSP芯片，在具體細節上還是有明顯差別，比如對靈敏度、色還原度、白平衡等的處理。 |
