主頁（http://www.130131.com）：淺談模擬攝像機的DSP和WDR(2)

寬動態(tài)的基本功能是在同一時間內(nèi)，以不同的曝光速度捕捉到兩幅清晰區(qū)域不同的圖像，在這兩幅圖像中消除其中較差的像素，保留優(yōu)質(zhì)的像素，再將兩者合成在一起。采用這種寬動態(tài)技術原理的攝像機種類有：雙倍速CCD傳感器加上DSP芯片，和普通的CCD加上雙快門。當在強光源（日光、燈具或反光等）照射下的高亮度區(qū)域及陰影、逆光等相對亮度較低的區(qū)域在圖像中同時存在時，攝像機輸出的圖像會出現(xiàn)明亮區(qū)域因曝光過度成為白色，而黑暗區(qū)域因曝光不足成為黑色，嚴重影響圖像質(zhì)量。攝像機在同一場景中對最亮區(qū)域及較暗區(qū)域的表現(xiàn)是存在局限的，這種局限就是通常所講的“動態(tài)范圍”。

技術展望
CCD寬動態(tài)技術是采用特殊DSP（數(shù)字信號處理）電路，對明亮部分進行最合適的快門速度曝光，然后再對暗的部分用最合適的快門速度曝光，然后將兩個圖像進行DSP處理重新組合，使明亮的部分和暗的部分可以看得清楚。由于CCD的感光特性所限制，攝像機寬動態(tài)范圍最大僅能到60dB，在技術上很難再有重大突破。

而由美國Pixim公司推出的基于CMOS的DPS技術，已經(jīng)能使寬動態(tài)范圍達到120dB（松下第二代寬動態(tài)攝像機動態(tài)范圍80倍即48dB，第三代160倍即54dB）。在動態(tài)范圍上，DPS技術采用單一像素曝光和ARM7控制技術，相比于CCD的兩次曝光成像有了更高的動態(tài)范圍。從數(shù)值上來說，采用DPS技術的攝像機的動態(tài)范圍可到達95dB，最高可至120dB。在擴大動態(tài)范圍的同時，DPS也解決了CCD傳感器在處理動態(tài)范圍和色彩真實性上的不足，其色彩還原性更加真實，完全能夠滿足不同條件下不同客戶的要求。使用這種技術的攝像機在數(shù)字圖像傳感器里每一個像素中都使用了一個模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC），在捕捉到光信號時直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，最大程度上降低了信號在排列中的衰減和干擾。

需要提出的是，雖然寬動態(tài)攝像機的出現(xiàn)彌補了普通攝像機在光線落中的缺點，但也存在不足。動態(tài)范圍和靈敏度是兩個矛盾因素，通常動態(tài)范圍大的攝像機其靈敏度較低，而高靈敏度的攝像機動態(tài)范圍相對較低。也就是說目前寬動態(tài)攝像機在環(huán)境光線足夠時完全能夠滿足環(huán)境的需求，呈現(xiàn)出高質(zhì)量的圖像，但在低照度情況下的使用狀況并不是太好。這也是目前各生產(chǎn)寬動態(tài)攝像機廠家迫切要解決的技術問題。但隨著技術的不斷提升，這個困擾廠家的問題也將會迎刃而解。