这个WDR技术本质上就是用传感器的速度去交换高动态范围

【本文来自《“如果美国不引领自动驾驶技术发展,全球标准都让中国制定了咋办?”》评论区,标题为小编添加】

  • bek0801
  • 人眼正常适应环境亮度的范围主要分为两个层次:同一适应状态下的瞬时分辨范围约为10000:1(80分贝),而通过瞳孔调节等机制可适应的整体动态范围可达100000000:1(160分贝)。

    摄像头的动态范围并非一个固定数值,它因摄像头类型、技术实现和应用场景的不同而有巨大差异。以下是不同类别摄像头动态范围的典型值:

    传统安防摄像头‌:动态范围较低,通常在 ‌10dB‌ 左右,对应约10倍的亮度比值,难以应对强逆光场景。‌

    支持宽动态(WDR)的摄像头‌:

    CCD+WDR技术‌:通过双快门曝光合成,典型动态范围可达 ‌54dB‌(约160倍),理论上限约为66dB。‌

    CMOS+DPS技术‌:采用像素级单独曝光控制,是当前主流技术,典型动态范围可达 ‌95dB至120dB‌(约17,782倍至316,227倍),部分高端产品甚至可达123dB或更高。‌

    专业级或高端摄像头‌:部分采用线性-对数输出等先进模式的CMOS摄像头,动态范围可达到 ‌140dB甚至160dB‌,能更真实地还原从极暗到极亮的细节。‌

    因此,目前市面上主流的高清监控摄像头,其动态范围普遍在 ‌52dB至120dB‌ 之间。

    可见,摄像头的动态范围,除了专业级的勉强达到人眼的水平,一般的摄像头都达不到。

    汽车上的摄像头多达十几个,不会用昂贵的专业级摄像头。

你对宽动态范围WDR技术理解不够,这个并不是专业级那种单帧高动态范围,WDR本质上是多帧合成技术,也就是用不断缩短的曝光时间连续拍摄多张图像然后再进行合并处理,从而得到一个远超传感器物理上限的高动态范围图像。理论上只要传感器读出速度够快,这种图像的动态范围就没有上限,基本不存在太多技术限制,只有成本限制。

举个简单例子,假设摄像头传感器本身动态范围很一般,只有8档也就是48db,要形成每秒30帧的视频,实际每帧拍摄时候拍8次,第一次用1/60秒速度,第二次就用1/120秒速度,第三次1/240秒速度,依此类推,每次都能增加一档高光范围,也就是6db,连拍8张(最后一张是1/8000秒速度)最后再合成就得到一帧90db动态范围的图像,这就是WDR技术突破传感器本身物理性能的基本概念。

所以,这个WDR技术本质上就是用传感器的速度去交换高动态范围,而速度恰好是微电子技术的长项,成本可以非常低,手机摄像头已经大量采用,汽车摄像头也已经大量采用,具体要多高指标,全看需求和成本平衡,没有技术问题。

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