主頁（http://m.by236.com）：淺談寬動態攝像機的測試方法

寬動態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控場所的不足，在一定程度上也體現出一個攝像機生產廠商的技術實力。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域和較暗區域，此時傳統的背光補償技術只能使鏡頭的光圈對被攝物體陰暗的部分進行調整，而被攝區明亮的部分由于光圈增大導致曝光過度，圖像發白，失去細節，因此導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視畫面的負面影響，寬動態技術應運而生。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控，前景和背景圖像質量同時都有大幅度的提高。因此，具備良好寬動態功能的攝像機成為廣大生產廠商和工程商關注的焦點。

那么，如何來評測寬動態的效果呢？這是工程商朋友最關心的。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控環境下，通過對比普通攝像機和寬動態攝像機在同一監控環境下的實際效果。這種測試方法在產品競標時最為直接，也是最為簡單的一種測試方法，多數廠家在銷售產品時，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、把普通高線數的攝像機和多款具備寬動態功能的攝像機對準商店的玻璃門，使監控場景和角度一致，并固定起來。

3、寬動態效果與光線有很大的關系，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。而寬動態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象。當攝像機開啟時，畫面穩定下來的時間需要多久，這可以反映出寬動態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，是否出現豎亮線，移動的物體圖像是否發虛。

 
6、在整個測試過程中，除了檢測寬動態范圍之外，我們還要對寬動態攝像機的清晰度、色彩還原和操作性方面，在不同的環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的儀器設備對寬動態攝像機的動態范圍進行測試，這個一般在產品出廠的時候會進行檢測。各個廠家對寬動態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。

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

測試方法
1、在暗室內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。調整背光源亮度，確保自正面中心確認白塊表面的發散照度為2500LUX，另外一套采用反射光源，位于其正面的光源亮度可調整，用于測定動態范圍的臨界值。具體測試實景見圖3。

2、架設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，具體測試設備擺位請參考圖4。

3、攝像機加電穩定后，開啟擴展動態范圍功能，D光源的亮度調整到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范圍的上限。此時攝像機應當正好可以表現出亮度較大的白色條紋之間的亮度層次區別，后續計算中標記為L1。

 
6、然后繼續不斷緩慢降低亮度，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相應降低的時候，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別應正好消失，混合成一塊黑色。后續計算中標記為L2。

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