主頁（http://m.by236.com）：重新定義寬動態范圍

數十年來，CCTV監控系統工程商一直面對一個似乎不可逾越的障礙——如何使攝像機對著具有明亮陽光或明亮背景的視野拍攝到較暗區域內的細節。

發生這種情況的場所包括：安裝了寬大玻璃窗的辦公樓大廳、駕設在ATM機上面的攝像機、帶有大型卡車進出口的碼頭，以及幾乎每個零售商店。攝像機被安裝在這些場所時，由于光線的原因，就會出現只能看到圖像的輪廓、畫面被破壞、缺乏色彩層次等問題。

一般的解決方案效果好壞參半：犧牲攝像機原有的優勢，來得到有用的圖像或技術，如背光補償功能。

GE Security的Xposure技術代表了攝像機傳感器方面的一項突破性進展。它是一種捕捉高質量圖像的尖端技術，即使在最具動感和最苛刻的光照條件下也不例外。

工作原理

Xposurer技術的核心是在圖像傳感器的每一像素內包含有一個模數轉換器（ADC）。ADC在捕捉到光信號時直接轉換為數字信號，從而最大限度地降低信號在排列中的衰減和干擾。同時，它還支持更高級別的噪聲降低辦法。一旦以數字格式捕捉到數據后，各種數字信號處理技術就被運用來獲取最佳質量的圖像。

該技術采用一種被稱為多重采樣的技術來采集信息，以達到無可匹敵的圖像質量和較高的寬動態范圍。每個像素都在一個捕捉畫面中經過多次無破壞性的單獨采樣（一般在視頻圖像中為50/60次/秒）。成像系統決定采樣的最佳時間, 并在像素達到飽和、無法保持更多電荷之前存儲像素信息。

接著，系統對捕捉到的每一個像素中的存儲信息值（亮度、時間、噪聲偏移）進行并行處理，并轉換為高質量圖像。與此相對，其他技術一般是為畫面設置一個曝光時間，并在該時間對每一像素進行采樣，而這會導致產生一些曝光不足（太暗）和曝光過度（太亮）的像素圖像。

Xposure技術的首款產品是UltraView KTC-XP1，它包含一個數字圖像傳感器和一個數字圖像處理器，其功能類似人的眼睛和大腦，具有雙向實時互動性，以捕捉可以達到的最高質量的圖像。就像一個人走入一間黑暗的房間時，其大腦會指示眼睛的瞳孔放大，以接受更多的光線一樣，數字圖像處理器會將新的代碼加載在傳感器上，不僅可以改變曝光的時間，而且還可以改變實際的圖像捕捉算法。結果是：在特定的圖像特征和光照條件下，盡可能地獲得最佳的圖像。

因為每一個像素都有自己的模數轉換器，且生成的信息都是獨立捕捉和處理，所以，每一個像素實際上就是一部攝像機。每一個像素的曝光時間都經過調節，以適應圖像傳感器陣列中該像素所在位置獨特的光照條件。然后，這些圖像被組合起來，以生成高質量的視頻畫面或圖片。

清晰度更高、色彩更佳豐富

時下流行的專門術語是像素數目。人們認為，像素數目越多，清晰度越佳。這當然沒錯，但對監控攝像機來說，卻完全不對，因為更高的像素數目意味著需要更多的傳輸帶寬和存儲空間。例如，如果一幅400,000像素的圖像（對高分辨率的安全用攝像機來說屬于標準水平），需要20G的存儲空間以60幀/秒的幀率拍攝12小時的視頻畫面，則一幅4M大小的圖像將需要200G的存儲空間用于同樣12小時的拍攝。對于一臺攝像機來說，雖然圖像質量更高，但卻犧牲了存儲空間，這正是大多數攝像機的像素數目最高達到約40萬的原因所在。

Xposure技術通過徹底改造傳感器上的像素形狀和圖像處理方式，克服了需要更多像素以達到高清晰度的缺點。與傳統的CCD傳感器不同，Xposure技術的像素形狀可確保盡可能少地校正傳感器的對角線分辨率，提供了更高的可視清晰度。

Xposure基于CMOS技術，并融合了一項創新專利的處理方法。與傳統CCD攝像機相比，這些CMOS傳感器在每一平方英寸的面積中都有更高的像素數目，從而可獲得更高的分辨率。更為重要的是，Xposure的CMOS傳感器采用了一個14-bit處理器，且最亮像素與最暗像素的差別范圍為65,556。這比大多數CCD攝像機要大得多，因為后者采用8-bit處理器，最亮僅比最暗像素亮256倍。因此，在采用Xposure技術后，用戶可獲得超過95 dB的寬動態范圍，而CCD傳感器的寬動態范圍僅為40 dB。

使用傳統傳感器得到的圖像與使用Xposure技術得到的圖像相比，其差別是非常明顯的，如果在圖像上進行數碼變焦，則差別會更大。實際上，一些客戶稱Xposure的數碼變焦可以與某些攝像機上的光學變焦相媲美。

對每一個像素都同樣采用精確、最佳的曝光時間，可以保證色彩盡可能的真實。這僅僅是Xposure技術實用性的一個方面。當與WDR技術甚至是其它CCD攝像機相比，UltraViewr提供的色彩與現實色彩要接近得多，其對比度與亮度調節也精確得多。即使是在不很苛刻的條件下，這一點也是適用的，這使Xposure技術在許多戶外寬動態需求的應用中具有優勢。

系統軟件

與硬件聯接的處理傳感器技術不同，Xposure技術采用的是基于軟件的處理。這意味著無需更換硬件就可以進行技術升級，并且一次性購買攝像機后，可以在攝像機處理圖像的方式上進行數次的改進。這延長了Xposure技術攝像機的使用壽命，且作為最終用戶服務合同的一部分，甚至可為安裝商創造了一種潛在的重復營收的模式。

隨著成像技術向全數字式系統的轉變，Xposure技術為最高質量的視頻監控解決方案奠定了圖像捕捉和處理的堅實基礎。