120dB寬動態的含義

我們常看見攝像機的引數裡寫著,支援120dB寬動態,這裡120dB其實是一個比值,意味著攝像機能識別拍攝的最亮部分和最暗部分的照度之比為1 000 000:1,即106 : 1。

106 : 1對應的為什麼是120dB呢?因為我們人為定義的寬動態比值公式:

dB = 20 log (最亮部分照度 [lx] / 最暗部分 [lx] )

20log(1 000 000/1)=20 X 6=120dB

本質上dB是一個比值,一個純計數方法,沒有任何單位標註。在不同領域有著不同的名稱,因此它也代表不同的實際意義。比如聲音大小,訊號強度等。

dB的意義就是把一個很大(後面跟一長串0的)或者很小(前面有一長串0的)的數比較簡短地表示出來。比如寬動態範圍表示成120dB比使用1 000 000:1明顯更直觀簡潔。

其他領域,對於功率,dB = 10Xlog()。對於電壓或電流,dB = 20Xlog()。

安防領域,120dB也是一個比較特殊的比值,人眼能識別的動態範圍大約也是120dB。這意味著寬動態能力120dB的攝像機識別動態範圍的能力與人眼相當。

寬動態攝像機的應用場景

在安防影片監控領域,攝像機的寬動態一直是一個很重要的功能。尤其是在一些特殊行業或者場景中,一定要使用到寬動態功能。比如安裝在銀行ATM機裡,用來監看使用者的微型針孔攝像機,因為攝像機一般都是室內往室外照射,光線明暗對比強烈,普通攝像機很難看清楚人臉,必須使用頻寬動態功能的攝像機。又比如,安裝在酒店大堂內的攝像機,從室內照向室外大堂出入口通道,要想看清楚進出人員的特徵,特別是面部特徵,一定需要使用頻寬動態功能的攝像機。

外面有日光而室內環境陰暗的入口處。

外面有日光而室內明亮等級低的停車場或隧道。

直接日照且有深色陰影的戶外場景。

有大量窗戶反射光線的辦公大樓或購物中心。

其他名稱

寬動態,WDR,英文是wide dynamic range,即寬動態範圍。安防sensor進入CMOS時代以後,寬動態也被稱為HDR,即High-Dynamic Range(高動態範圍)。特別是電影電視行業,顯示器領域,手機螢幕,攝影攝像等一般都稱為HDR。安防行業把寬動態也稱為HDR,算是和這些行業領域接軌了。

引領安防sensor發展趨勢的Sony對於寬動態功能還有這些稱呼:DOL-HDR或者DOL-WDR,都是同一個意思。

與背光補償的區別

背光補償解決的問題是因為背景光線過強導致的監控目標光線過暗,看不清問題。開啟背光補償以後,前景中的目標物體能看清,而之前明亮區域將被過度曝光。

寬動態是使整個畫面都能清晰可見,沒有過渡曝光的區域,也沒有明顯變暗的區域。

120dB寬動態的含義