宽动态、强光抑制与背景光补偿概念的区别

    中国地域广阔，南北气候环境迥然，环境的千变万化对于日常生活中安全防护要求也不尽相同。在安防监控领域，应对不同的环境则会采用不同的监控设备与技术，日光强烈的室外摄像机应该具备什么功能才能在强光下看清监控画面？选择宽动态还是强光抑制？停车场管理人员想要在黑暗的环境下看清车牌又该如何抉择？在光线变化范围较大的大厦、停车场内又应该选择什么方式来平衡画面的明暗差异？在视频监控高清趋势大环境下，人们常说的摄像机宽动态强光抑制，以及背光补偿技术，您是否清楚？本文将对宽动态、强光抑制与背景光补偿概念做出介绍。

    宽动态：明暗交替环境显本领

    在强光源照射下的高亮度区域及阴影、逆光等相对亮度较低的区域在图像中同时存在时，摄像机输出的图像会出现明亮区域因曝光过度成为白色，而黑暗区域因曝光不足成为黑色，严重影响图像质量。摄像机在同一场景中对最亮区域及较暗区域的表现是存在局限的，这种局限就是通常所讲的“动态范围不足”。一般摄像机都有个最好的成像光照度范围，超出（大于或小于）这个范围成像效果就比较差，而有宽动态功能的摄像机这个范围就更大。

    动态范围是一个应用非常广泛的概念，在谈及摄像机产品的拍摄图像指标时，一般的“动态范围”是指摄像机对拍摄场景中景物光照反射的适应能力，具体指亮度（反差）及色温（反差）的变化范围。

    宽动态技术大多应用在明暗交替的地方，当监控摄像机还无法达到低照度监控时，需采用宽动态技术进行"补光"。在监控摄像机应用上来说，普通摄像机监控获取的是背景清晰但是前景较暗的图像，而采用宽动态摄像机能获取前景和背景都清晰的图像。

    强光抑制：夜间抓拍非你莫属

    传统的CCD有动态范围的限制，在采集一幅图像的过程中只对整个图像采样一次，必然会出现对整个图像中明亮的区域过度曝光，或较暗的区域欠曝光的现象，强光抑制的功能可以采用DSP技术实现，就是把强光部分弱化，把暗光部分亮化，达到光线平衡，将视频的信号亮度调整为正常范围，避免同一图像中前后反差太大。

    强光抑制监控摄像机是在低照度环境下，遇到背景光极其强烈时采用的一种“抑光”。适用于收费站、停车场出路口等区域。对于极端的光线下，抓拍出黑暗环境下人脸，车票细节有这很好的效果。

    背景光补偿：实现强光抑制一种方式

    背景光补偿（BLC）方式就是重新指定画面上的测光区域,通过重点测光确保正确曝光,从而避免较暗部分出现剪影现象。有效补偿相机在逆光环境下拍摄时画面主题阴晦缺陷，有效的解决了光线过于强烈的问题。

    背景光补偿是强光抑制实现的一种方式。除此之外，实现强光抑制还有白峰反转(H.L.I)方式、二次曝光扩展动态范围方式、多级采样方式以及一些数字图象处理算法等方式。由此可以看出，强光抑制是提高宽动态水平的一种技术，强光抑制同样可以通过二次曝光扩展动态范围方式实现一定区域的光线明暗的平衡，控制监控摄像机对于光线变化差异范围捕捉能力。

    提高宽动态（广义宽动态包括强光抑制、背景光补偿）、强光抑制、背景光补偿指标都有一项功能是调整监控画面的明暗，目的是让整体明暗效果平衡。但它们运用领域不太相同，实现功能也有差异，用户选择时迷惑不已。这三者概念到底有何区别又有什么联系？

    宽动态，强光抑制，以及背景光补偿三者最终目的让摄像机适应更多更复杂的光源条件，更好的发挥监控作用，看清摄像监控画面。三者在运用上也有细微的差别，主要表现为：当光线强度严重不平衡，变化幅度较大时，宽动态能够将捕捉到这种突然的变化，让画面的质感更加完美，避免出现画面明暗变化不一致的情况；而强光抑制摄像机处理太阳光或其他直接照射光源，在一定的光源条件下，对于想要突出的摄像主体，强光抑制就对干扰主体的强光线进行抑制；当画面中主体光线不足，需要突出主体的细节特征时，采用背景光补偿的方式，对画面光线较暗的区域进行集中补光，强光抑制唯一缺陷的是它对于光线变化较大的区域反应不如宽动态灵敏。对于监控物体的细节有良好把握效果，对于监控物体的主体轮廓存在一定缺陷。

    宽动态摄像机主要应用于光线有明暗变化的环境，如银行柜台、会议室、走廊、公司大厅、地下车库入口、隧道出入口等；强光抑制摄像机主要是为了能够在黑夜中看清车牌，如高速公路收费口、道路卡口、地下车库入口、停车场等。强光抑制在监控行业上其专业性更强，应用领域更专业。

    宽动态、强光抑制与背景光补偿的未来发展趋势

    在高清时代，对高清监控考验的是摄像机对于细微变化中的不同效果，三者归结到一起是实现高清监控功能的方式。宽动态和强光抑制概念十分接近，有时候用户很难区分，或者不予区分。有人认为只是认准监控设备要同时具备宽动态和强光抑制功能，这样就可以胜任任何监控环境，轻松应对监控环境的变化。其实不然，如今，安防行业竞争愈来愈激烈，未来行业细分是主流趋势，三者在未来发展中应该细分市场用户需求，实现差异化道路，让监控摄像机在不同领域有着不同的运用，发挥出独特的优势。同时，安防厂商应该在现有技术的基础上实现突破，以让摄像机功能更加完善，促进视频高清高清化进程发展步伐。

    小结：

    监控环境的变化催生监控技术不断细分，不同环境下监控摄像机发挥着出色功能，宽动态、强光抑制、背景光补偿、低照度、红外监控等技术功不可没。但未来如何突破监控摄像机发展弊端，如何加快高清时代的落地发展是一个值得思考问题。