主頁（http://www.130131.com）：淺談寬動態(tài)攝像機的測試方法

寬動態(tài)攝像機是攝像機家族中一個重要的分支，它補充了普通攝像機在明暗反差過大的監(jiān)控場所的不足，在一定程度上也體現(xiàn)出一個攝像機生產(chǎn)廠商的技術(shù)實力。本文主要介紹主觀模擬測試和客觀的儀器測試兩種測試方法，供讀者分享與交流。

對于攝像機而言，若被攝圖像同時包含明亮區(qū)域和較暗區(qū)域，此時傳統(tǒng)的背光補償技術(shù)只能使鏡頭的光圈對被攝物體陰暗的部分進行調(diào)整，而被攝區(qū)明亮的部分由于光圈增大導(dǎo)致曝光過度，圖像發(fā)白，失去細節(jié)，因此導(dǎo)致拍攝效果不甚理想（如圖1）。為了解決強烈背景光對整個監(jiān)視畫面的負面影響，寬動態(tài)技術(shù)應(yīng)運而生。它能使攝像機即使在惡劣的光照條件下，仍能進行高精度的全面監(jiān)控，前景和背景圖像質(zhì)量同時都有大幅度的提高。因此，具備良好寬動態(tài)功能的攝像機成為廣大生產(chǎn)廠商和工程商關(guān)注的焦點。

那么，如何來評測寬動態(tài)的效果呢？這是工程商朋友最關(guān)心的。下面我們來介紹主觀模擬測試和客觀儀器測試兩種方法，和讀者朋友們一起分享交流。

主觀模擬測試
主觀模擬測試方法主要是在模擬逆光監(jiān)控環(huán)境下，通過對比普通攝像機和寬動態(tài)攝像機在同一監(jiān)控環(huán)境下的實際效果。這種測試方法在產(chǎn)品競標時最為直接，也是最為簡單的一種測試方法，多數(shù)廠家在銷售產(chǎn)品時，給客戶介紹的也是這種方法。

1、選擇具備逆光條件的場所。比如一間商店，有玻璃門，門外光線充足，通過玻璃門可看到室外的景物。

2、把普通高線數(shù)的攝像機和多款具備寬動態(tài)功能的攝像機對準商店的玻璃門，使監(jiān)控場景和角度一致，并固定起來。

3、寬動態(tài)效果與光線有很大的關(guān)系，因此在室外光線非常強烈的情況下，將攝像機開啟，觀察監(jiān)視器的實時畫面。

4、普通攝像機的畫面一般是前景暗，背景亮。如果開啟了背光補償，前景亮，背景則因為曝光過度而看不清物體，失去細節(jié)。而寬動態(tài)攝像機則可以看清楚前景，背景也可以看清楚（如圖2）。在觀看實際效果中，還要看前景和背景過渡邊緣是否有羽化現(xiàn)象。當攝像機開啟時，畫面穩(wěn)定下來的時間需要多久，這可以反映出寬動態(tài)處理芯片的處理速度。

5、在白天和晚上，在不同光線的對比度下，進行多次檢測。特別在夜晚，看道路上的汽車大燈的拍照時，是否出現(xiàn)豎亮線，移動的物體圖像是否發(fā)虛。

 
6、在整個測試過程中，除了檢測寬動態(tài)范圍之外，我們還要對寬動態(tài)攝像機的清晰度、色彩還原和操作性方面，在不同的環(huán)境下進行多次模擬檢測，最后對攝像機做一個綜合的評定。

客觀儀器測試
客觀的儀器測試主要是指采用專業(yè)的儀器設(shè)備對寬動態(tài)攝像機的動態(tài)范圍進行測試，這個一般在產(chǎn)品出廠的時候會進行檢測。各個廠家對寬動態(tài)攝像機的測試方法不盡相同，但其測試原理大同小異。下面我們來介紹一種采用儀器來進行測試的方法。

測試設(shè)備
暗室、透射灰度卡、反射灰度卡、背光燈箱（亮度可調(diào)）、照射光源（亮度可調(diào)）、標準內(nèi)鏡頭、視頻監(jiān)視器、波形監(jiān)視器、測光表等。

測試方法
1、在暗室內(nèi)中同一垂直平面上安放兩套雙階灰度測試卡，其中一套采用背光光源，作為恒定參照。調(diào)整背光源亮度，確保自正面中心確認白塊表面的發(fā)散照度為2500LUX，另外一套采用反射光源，位于其正面的光源亮度可調(diào)整，用于測定動態(tài)范圍的臨界值。具體測試實景見圖3。

2、架設(shè)攝像機與測試卡中心同水平面高度，同時保持與測試卡垂直90度夾角，攝像機鏡頭涵蓋2個測試卡，具體測試設(shè)備擺位請參考圖4。

3、攝像機加電穩(wěn)定后，開啟擴展動態(tài)范圍功能，D光源的亮度調(diào)整到2500Lux。

4、由于攝像機的出廠標準測試照度為2000Lux（標準光圈鏡頭），所以在2500Lux時曝光過度，此時測試卡C的白色端條紋可能會有層次混合，即兩條或者更多灰條表現(xiàn)出相同的白色，分辨不出亮度的差別。

5、然后緩慢降低亮度，并不斷記錄C波形的頂電平。當頂電平因為光源照度降低而開始相應(yīng)降低的時候，記錄此時測光表的照度值，此照度值即為該攝像機動態(tài)范圍的上限。此時攝像機應(yīng)當正好可以表現(xiàn)出亮度較大的白色條紋之間的亮度層次區(qū)別，后續(xù)計算中標記為L1。

 
6、然后繼續(xù)不斷緩慢降低亮度，并不斷記錄測試卡C波形的頂電平。當頂電平不在因為光源照度降低而繼續(xù)相應(yīng)降低的時候，記錄此時測光表的照度值，此照度值即為該攝像機動態(tài)范圍的下限制。此時，攝像機所拍攝的圖像中，在亮度暗的兩個灰黑色條紋之間的亮度層次區(qū)別應(yīng)正好消失，混合成一塊黑色。后續(xù)計算中標記為L2。

結(jié)果計算及對比評測
1、如果以分貝計，則動態(tài)范圍（單位：dB）=20Lg（L1/L2）dB；
2、如果以百分比計，則動態(tài)范圍（單位：n100%）=（L1/L2）×100%。
這只是寬動態(tài)指標的檢測，同時還需要采用專業(yè)的儀器設(shè)備對寬動態(tài)攝像機的清晰度、色彩還原、視頻基本特性等技術(shù)指標進行檢測，綜合評定該寬動態(tài)攝像機。