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CCD再斗CMOS 寬動態效果到底誰說算?
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CCD再斗CMOS 寬動態效果到底誰說算?

* 來源 : 迪威樂官網 * 作者 : zzhongan * 發表時間 : 2012-10-09 * 瀏覽 : 98
為了能夠實現更加清晰的成像效果,如今的監控攝像機可謂是“八仙過海,各顯神通”,在應對低照度上,有濾光鏡,在應對遠距離的監控效果上,有鏡頭的調焦,在應對逆光的環境下,也有寬動態來助陣??傊?,正是這些監控輔助技術的出現,大大提升了我們的監控清晰度,因此也被更多的業內人士所關注。


  說到寬動態,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,寬動態都是在應對逆光環境下不可或缺的處理技術。由于它的出現,使我們在強光環境的監控下,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,由于其出現時間較早,而且在應對低照度上也有著很強的表現,所以在應對逆光環境的狀態下,本身就有著非常強勁的工作基礎。而對于CCD傳感器下的寬動態實現,也基本上都是采用CCD與DSP微處理器來實現的。


  說到DSP微處理器,可能不少的用戶還覺得有些陌生的感覺。他是根據數字信號的處理原理和數字模型與算法,專門設計的數字信號處理芯片。由于在工作中,具有很強的設備集成能力,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技術下的寬動態圖像處理做了重要的鋪墊。


  CMOS下的像素處理系統


  在CCD設備的寬動態實現中,通常采用的是CCD與DSP配合的處理方式,它與一些監控設備解決低照度問題的方法相似,即先對場景中明亮的區域進行一次快速曝光,然后將圖像信號存放至緩存中,再對暗部區域進行二次的慢速曝光,得到暗部的區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,將兩幅圖亮度適當的部分進行剪裁,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控模糊。提升了不同照度下的清晰度。


  CMOS下的像素處理系統


  隨著網絡監控的廣泛,大家對高清監控需求的提升,CMOS的日益普及也給寬動態的處理方式帶來了新的調賬。由于CMOS與CCD二者在工作特點上的不同,因此,原有的DSP方式已經難以滿足CMOS的工作需求,因此,寬動態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的新需求,美國人發明了新的圖像拾取系統,即DPS數字像素處理系統。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,從數值上來講,在采用DPS技術的CMOS攝像機,它的動態范圍即可到達95dB,甚至可至120dB。在擴大動態范圍的同時,DPS也解決了CCD傳感器在處理動態范圍和色彩真實性上的不足,因而使這種技術的攝像機,在數字圖像傳感器里每一個像素中都使用了一個模擬數字轉換器,將捕捉到的光信號直接轉化為數字信號,從而最大程度地降低了信號在排列中的衰減和干擾。提升了成像的質量。


  DSP與DPS到底誰強誰弱?


  通過對上面技術的分析,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,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,以及視頻成像領域在技術上的不斷求精,寬動態的未來發展恐怕依然是CMOS的天下,尤其是當前CMOS在高清領域有著出色發揮的前提下,CCD更是被擠到了一個尷尬的位置。這也注定了CMOS與DPS的寬動態形式有著更加廣闊的發展空間。


  而對于我們消費者來說,無論是哪項技術,作為一項重要的光線調節手段,它的發展注定會給我們的監控帶來更多的便利。也只有寬動態本身的不斷發展與完善,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

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