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寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)是攝像機(jī)家族中一個(gè)重要的分支，它補(bǔ)充了普通攝像機(jī)在明暗反差過(guò)大的監(jiān)控場(chǎng)所的不足，在一定程度上也體現(xiàn)出一個(gè)攝像機(jī)生產(chǎn)廠商的技術(shù)實(shí)力。本文主要介紹主觀模擬測(cè)試和客觀的儀器測(cè)試兩種測(cè)試方法，供讀者分享與交流。
對(duì)于攝像機(jī)而言，若被攝圖像同時(shí)包含明亮區(qū)域和較暗區(qū)域，此時(shí)傳統(tǒng)的背光補(bǔ)償技術(shù)只能使鏡頭的光圈對(duì)被攝物體陰暗的部分進(jìn)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(guò)度，圖像發(fā)白，失去細(xì)節(jié)，因此導(dǎo)致拍攝效果不甚理想（如圖1）。為了解決強(qiáng)烈背景光對(duì)整個(gè)監(jiān)視畫面的負(fù)面影響，寬動(dòng)態(tài)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。它能使攝像機(jī)即使在惡劣的光照條件下，仍能進(jìn)行高精度的全面監(jiān)控，前景和背景圖像質(zhì)量同時(shí)都有大幅度的提高。因此，具備良好寬動(dòng)態(tài)功能的攝像機(jī)成為廣大生產(chǎn)廠商和工程商關(guān)注的焦點(diǎn)。 那么，如何來(lái)評(píng)測(cè)寬動(dòng)態(tài)的效果呢？這是工程商朋友zui關(guān)心的。下面我們來(lái)介紹主觀模擬測(cè)試和客觀儀器測(cè)試兩種方法，和讀者朋友們一起分享交流。
主觀模擬測(cè)試
主觀模擬測(cè)試方法主要是在模擬逆光監(jiān)控環(huán)境下，通過(guò)對(duì)比普通攝像機(jī)和寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)在同一監(jiān)控環(huán)境下的實(shí)際效果。這種測(cè)試方法在產(chǎn)品競(jìng)標(biāo)時(shí)zui為直接，也是zui為簡(jiǎn)單的一種測(cè)試方法，多數(shù)廠家在銷售產(chǎn)品時(shí)，給客戶介紹的也是這種方法。
1、選擇具備逆光條件的場(chǎng)所。比如一間商店，有玻璃門，門外光線充足，通過(guò)玻璃門可看到室外的景物。
2、把普通高線數(shù)的攝像機(jī)和多款具備寬動(dòng)態(tài)功能的攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)商店的玻璃門，使監(jiān)控場(chǎng)景和角度一致，并固定起來(lái)。
3、寬動(dòng)態(tài)效果與光線有很大的關(guān)系，因此在室外光線非常強(qiáng)烈的情況下，將攝像機(jī)開(kāi)啟，觀察監(jiān)視器的實(shí)時(shí)畫面。
4、普通攝像機(jī)的畫面一般是前景暗，背景亮。如果開(kāi)啟了背光補(bǔ)償，前景亮，背景則因?yàn)槠毓膺^(guò)度而看不清物體，失去細(xì)節(jié)。而寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)則可以看清楚前景，背景也可以看清楚（如圖2）。在觀看實(shí)際效果中，還要看前景和背景過(guò)渡邊緣是否有羽化現(xiàn)象。當(dāng)攝像機(jī)開(kāi)啟時(shí)，畫面穩(wěn)定下來(lái)的時(shí)間需要多久，這可以反映出寬動(dòng)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(duì)比度下，進(jìn)行多次檢測(cè)。特別在夜晚，看道路上的汽車大燈的拍照時(shí)，是否出現(xiàn)豎亮線，移動(dòng)的物體圖像是否發(fā)虛。
6、在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中，除了檢測(cè)寬動(dòng)態(tài)范圍之外，我們還要對(duì)寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)的清晰度、色彩還原和操作性方面，在不同的環(huán)境下進(jìn)行多次模擬檢測(cè)，zui后對(duì)攝像機(jī)做一個(gè)綜合的評(píng)定。
客觀儀器測(cè)試
客觀的儀器測(cè)試主要是指采用專業(yè)的儀器設(shè)備對(duì)寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行測(cè)試，這個(gè)一般在產(chǎn)品出廠的時(shí)候會(huì)進(jìn)行檢測(cè)。各個(gè)廠家對(duì)寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)的測(cè)試方法不盡相同，但其測(cè)試原理大同小異。下面我們來(lái)介紹一種采用儀器來(lái)進(jìn)行測(cè)試的方法。
測(cè)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(biāo)準(zhǔn)內(nèi)鏡頭、視頻監(jiān)視器、波形監(jiān)視器、測(cè)光表等。
測(cè)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(cè)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(rèn)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(cè)定動(dòng)態(tài)范圍的臨界值。具體測(cè)試實(shí)景見(jiàn)圖3。
2、架設(shè)攝像機(jī)與測(cè)試卡中心同水平面高度，同時(shí)保持與測(cè)試卡垂直90度夾角，攝像機(jī)鏡頭涵蓋2個(gè)測(cè)試卡，具體測(cè)試設(shè)備擺位請(qǐng)參考圖4。
3、攝像機(jī)加電穩(wěn)定后，開(kāi)啟擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍功能，D光源的亮度調(diào)整到2500Lux。
4、由于攝像機(jī)的出廠標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試照度為2000Lux（標(biāo)準(zhǔn)光圈鏡頭），所以在2500Lux時(shí)曝光過(guò)度，此時(shí)測(cè)試卡C的白色端條紋可能會(huì)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(dāng)頂電平因?yàn)楣庠凑斩冉档投_(kāi)始相應(yīng)降低的時(shí)候，記錄此時(shí)測(cè)光表的照度值，此照度值即為該攝像機(jī)動(dòng)態(tài)范圍的上限。此時(shí)攝像機(jī)應(yīng)當(dāng)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(jì)算中標(biāo)記為L(zhǎng)1。
6、然后繼續(xù)不斷緩慢降低亮度，并不斷記錄測(cè)試卡C波形的頂電平。當(dāng)頂電平不在因?yàn)楣庠凑斩冉档投^續(xù)相應(yīng)降低的時(shí)候，記錄此時(shí)測(cè)光表的照度值，此照度值即為該攝像機(jī)動(dòng)態(tài)范圍的下限制。此時(shí)，攝像機(jī)所拍攝的圖像中，在亮度暗的兩個(gè)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(jì)算中標(biāo)記為L(zhǎng)2。
結(jié)果計(jì)算及對(duì)比評(píng)測(cè)
1、如果以分貝計(jì)，則動(dòng)態(tài)范圍（單位：dB）=20Lg（L1/L2）dB；
2、如果以百分比計(jì)，則動(dòng)態(tài)范圍（單位：n100）=（L1/L2）×100。
這只是寬動(dòng)態(tài)指標(biāo)的檢測(cè)，同時(shí)還需要采用專業(yè)的儀器設(shè)備對(duì)寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)的清晰度、色彩還原、視頻基本特性等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，綜合評(píng)定該寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)。
