手机摄像头宽动态技术

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手机摄像头宽动态技术？

  宽动态技术在一些明暗反差过大的场合，一般的摄像机由于CCD的感光特性所限制，摄取的图像往往出现背景过亮或前景太暗的情况。针对这种情况，宽动态技术应运而生，较好地解决了这一问题。而在此之前，传统的摄像机一般会采取背光补偿功能来适应光线反差大的场合。
常规摄像机视场中的物体在亮度较高的背景光时，需要看门口或窗外的物体，通常采用中央背光补偿(BLC)模式，它主要是靠提升视场中央部分的亮度、降低视场四周部分的亮度来达到看清位于中央位置内物体的目的。
而宽动态这一技术是同一时间曝光两次，一次快，一次慢，再进行合成使得能够同时看清画面上亮与暗的物体。虽然二者都是为了克服在强背光环境条件下，看清目标而采取的措施，但背光补偿是以牺牲画面的对比度为代价的，所以从某种意义上说，宽动态技术是背光补偿的升级。

  大家可以看到使用了宽动态技术和没有使用宽动态技术之间的效果差别非常明显。因为这样的特性，宽动态技术通常被用在道路监控的摄像机上。但是随着智能手机的发展，大家都知道，现在智能手机的像素越来越高，机友们对手机拍照的功能也越来越苛求，所以一些本来在专业设备上的功能也被移植到了手机上。那么到底这个宽动态技术在手机上是如何被运用的呢？小编找到了在手机摄像头领域有着国际知名度的宁波舜宇光电信息有限公司的技术总监徐永松先生。
宽动态技术在手机摄像头上的工作原理是这样的：宽动态需要采用快速读出的CMOS图像传感器。使用CCD图像传感器，使用者被限制使用连续1/60s或者2倍1/30s奇偶场合成。在宽动态的新技术里，使用者可以采用1/30s图片的长曝光，使用1/30s图片的短曝光，然后把这两张图片实时地进行处理，从而获得一张工业级别的宽动态范围的图像。
以下是图示：

除了上述方式之外，现在也有人在开发不同的方法获得宽动态的效果。其中有一种叫做动态响应像素技术出现了，这种技术着重在图像内部的DR，即给每个像素点都加入了不同的感光度，这种像素点的原理是有一个很大的充电电容。

当图像在高亮的条件下，DCG开关开启，连接到FD结点的物理电容。通过这种方法，FD结点的大容量电容使能LCG模式，即可以擎住大量的信号充电（不至于溢出）。在低照度的条件下,DCG开关关闭，断开连接到FD结点的电容，使能HCG模式，即使用在像素内部的额外的模拟增益。在种情况下，FD电容仅取决于FD的PN结电容和金属互偶电容，此值会远远小于物理电容结构。更少的FD电容结果会提高转换增益，提高感光度并减少读取噪声，以牺牲降低最大的充电擎住电容为代价。