CCD再斗CMOS 寬動態(tài)效果到底誰說算？

為了能夠?qū)崿F(xiàn)更加清晰的成像效果，如今的監(jiān)控攝像機可謂是“八仙過海，各顯神通”，在應對低照度上，有濾光鏡，在應對遠距離的監(jiān)控效果上，有鏡頭的調(diào)焦，在應對逆光的環(huán)境下，也有寬動態(tài)來助陣?？傊?，正是這些監(jiān)控輔助技術(shù)的出現(xiàn)，大大提升了我們的監(jiān)控清晰度，因此也被更多的業(yè)內(nèi)人士所關(guān)注。

　　說到寬動態(tài)，不少朋友恐怕對它沒有太多的陌生。的確，在許多的攝像機上，寬動態(tài)都是在應對逆光環(huán)境下不可或缺的處理技術(shù)。由于它的出現(xiàn)，使我們在強光環(huán)境的監(jiān)控下，也不會因為看不清黑黑的背影而無助的撓頭。不過，在我們享受到它的便利的時候，我們是否也知道它的工作原理呢?尤其在面對CCD與CMOS兩種不同的傳感器時，他們又有著什么樣的應對方式呢?

　　CCD下的微處理器

　　對于CCD傳感器來說，由于其出現(xiàn)時間較早，而且在應對低照度上也有著很強的表現(xiàn)，所以在應對逆光環(huán)境的狀態(tài)下，本身就有著非常強勁的工作基礎(chǔ)。而對于CCD傳感器下的寬動態(tài)實現(xiàn)，也基本上都是采用CCD與DSP微處理器來實現(xiàn)的。

　　說到DSP微處理器，可能不少的用戶還覺得有些陌生的感覺。他是根據(jù)數(shù)字信號的處理原理和數(shù)字模型與算法，專門設(shè)計的數(shù)字信號處理芯片。由于在工作中，具有很強的設(shè)備集成能力，因此許多模擬信號處理器無法完成的工作，也都可以在這種處理器中完成，包括一些對于圖像信號的檢測、過濾、處理等，因而，這也為CCD技術(shù)下的寬動態(tài)圖像處理做了重要的鋪墊。

　　CMOS下的像素處理系統(tǒng)

　　在CCD設(shè)備的寬動態(tài)實現(xiàn)中，通常采用的是CCD與DSP配合的處理方式，它與一些監(jiān)控設(shè)備解決低照度問題的方法相似，即先對場景中明亮的區(qū)域進行一次快速曝光，然后將圖像信號存放至緩存中，再對暗部區(qū)域進行二次的慢速曝光，得到暗部的區(qū)域圖像并且同樣儲存。然后，利用上面提到的DSP特有而且豐富的處理能力，將兩幅圖亮度適當?shù)牟糠诌M行剪裁，然后拼合成一個清晰的可見圖像。這樣就解決了光線差造成的監(jiān)控模糊。提升了不同照度下的清晰度。

　　CMOS下的像素處理系統(tǒng)

　　隨著網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的廣泛，大家對高清監(jiān)控需求的提升，CMOS的日益普及也給寬動態(tài)的處理方式帶來了新的調(diào)賬。由于CMOS與CCD二者在工作特點上的不同，因此，原有的DSP方式已經(jīng)難以滿足CMOS的工作需求，因此，寬動態(tài)處理的新道路也就就此打開了。

　　在上個世界末，為了應對CMOS傳感器下對于寬動態(tài)的新需求，美國人發(fā)明了新的圖像拾取系統(tǒng)，即DPS數(shù)字像素處理系統(tǒng)。在處理過程中，DPS采用的是每一個像素單獨曝光和ARM7控制技術(shù)，從數(shù)值上來講，在采用DPS技術(shù)的CMOS攝像機，它的動態(tài)范圍即可到達95dB，甚至可至120dB。在擴大動態(tài)范圍的同時，DPS也解決了CCD傳感器在處理動態(tài)范圍和色彩真實性上的不足，因而使這種技術(shù)的攝像機，在數(shù)字圖像傳感器里每一個像素中都使用了一個模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將捕捉到的光信號直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，從而最大程度地降低了信號在排列中的衰減和干擾。提升了成像的質(zhì)量。

　　DSP與DPS到底誰強誰弱?

　　通過對上面技術(shù)的分析，我們了解到，由于CCD與CMOS都采取了各自不同的而且又十分有針對性的處理方式，因而在面對復雜的逆光環(huán)境時，也都有著十分不錯的成像效果。不過，在對比上，他們之間又誰更勝一籌呢?

　　如果細致了解了DPS特點分析的讀者可能會注意到，我們之前已經(jīng)提到過，由于DPS的工作方式主要是通過對像素點的處理，所以相比于CCD二次曝光的工作方式，它在成像能力上就有了更高的動態(tài)范圍，同時在色彩還原的真實性上，通過對像素的處理顯然也要比單純的圖像拼接有著更加精細的保障。

　　不過，CMOS搭配DPS的工作方式也并非就是完美無缺的，由于DPS是基于每個像素單獨處理的技術(shù)，因而在每個像素上都配置了一套獨立的處理電路，這也就大大減小了每個像素的感光面積，即感光量的降低，這就對CMOS和DPS攝像機的靈敏度，帶來了很大的負面效應。

　　當然，從長遠上來看，隨著CMOS傳感器應用的日益普及，以及視頻成像領(lǐng)域在技術(shù)上的不斷求精，寬動態(tài)的未來發(fā)展恐怕依然是CMOS的天下，尤其是當前CMOS在高清領(lǐng)域有著出色發(fā)揮的前提下，CCD更是被擠到了一個尷尬的位置。這也注定了CMOS與DPS的寬動態(tài)形式有著更加廣闊的發(fā)展空間。

　　而對于我們消費者來說，無論是哪項技術(shù)，作為一項重要的光線調(diào)節(jié)手段，它的發(fā)展注定會給我們的監(jiān)控帶來更多的便利。也只有寬動態(tài)本身的不斷發(fā)展與完善，才能讓我們更快更多的去接受他們的便利，從而去認可它，讓它走入我們生活中的方方面面