宽动态的定义
宽动态缩写为HDR,英文是High Dynamic Range(高动态范围)。在早期的CCD时代,也称为WDR,英文是wide dynamic range(宽动态范围)。HDR和WDR都是同一种技术称呼;现在的显示器领域、手机屏幕、摄影摄像、安防行业等都已称之为HDR。宽动态技术(HDR)是比普通图像技术拥有更大曝光动态范围(即更大的明暗差别)的技术;在成像拍摄时对明暗对比强烈的场景有更高的识别能力。
当在强光源(日光、灯具或反光等)照射下的高亮度区域及阴影、逆光等相对亮度较低的区域在图像中同时存在时,常规摄像机输出的图像会出现明亮区域因曝光过度成为白色,而黑暗区域因曝光不足成为黑色,严重影响图像质量。摄像机在同一场景中对最亮区域及较暗区域的表现是存在局限的,这种局限就是我们所讲的“动态范围”。
宽动态比值公式
宽动态范围是图像能分辨最亮的亮度信号值与能分辨的最暗的亮光信号值的比值,通常用“dB”表示,比值公式是:
示例:
宽动态与背光补偿的区别
背光补偿,也称为逆光补偿,是把画面分成不同区域分别曝光。当引入逆光补偿时,摄像机仅对整个视场的一个子区域进行检测,通过求此区域的平均信号电平来确定AGC电路的工作点。
背光补偿解决的问题是因为背景光线过强导致的监控目标光线过暗,看不清的问题。开启背光补偿以后,前景中的目标物体能看清,而之前明亮区域将被过度曝光。ANEAK为您一图展示效果比较:
宽动态技术效果的实现方式
1、使用带有宽动态功能的sensor(Sensor Build-In WDR)软硬件结合,同一时间抓拍多幅画面(明暗不同效果的),多帧画面叠加呈现;称之为真实宽动态(true-WDR)或称物理宽动态(硬宽动态)。
2、基于DSP处理器的宽动态,目前市面上部分处理器都可以做到(例如模拟高清摄像机使用的ISP),因为各厂家技术积累不一,所呈现的宽动态效果也可不相同;这种由软件实现的宽动态称之数字宽动态(digital-WDR/dWDR)或软宽动态。