监控摄像机动态范围的几种测试方法

　　用上述实际测试方法计算动态范围的公式如下：

　　动态范围=20logL1/L2 (dB) (3)用上述测试方法测得JVC的CCD宽动态摄像机TK-WD310EC的顶电平变化自2200Lx开始至1.1Lx结束，由式(2)可得

　　动态范围=20log2200/1.1=66dB

　　用上述测试方法测得某公司的CCD宽动态摄像机的顶电平变化自1500Lx开始至5Lx结束的动态范围为

　　动态范围=20log1500/5=49dB

　　JEITA的动态范围测试方法

　　JEITA是日本电子资讯技术产业协会的简称，其对摄像机动态范围的测量方法也是采用灰阶测试卡。实际上，是否能够准确确定动态范围，一个重要的限制因素是灰阶测试卡是否能够有效测出动态范围的全部取值。比如 Kodak Q-14 测试卡，相邻灰阶格的刻度差是1/3光圈级数 (f-stop)，最多只能测量出5.66档或大约34分贝的动态范围。

　　使用 JEITA 方法测量动态范围和动态范围扩展比率时，灰阶测试卡的 gamma值指定为2.2，总共有十个灰阶级别，能够测出的动态范围与Q-14灰阶测试卡基本相同。按照这种方法的规格说明书所述，将两张灰阶测试卡并排放置，二者中间以屏幕相隔。再用两台不同的照明光源分别照射屏幕两侧的测试卡，如图2所示。

　　图2 JEITA 动态范围扩展比率测量装置

　　JEITA 方法中规定，对测试卡较亮的一端不断增加照明强度或增大光圈，直到刚好可以区分出最亮的两个灰阶级别，然后对测试卡较暗的一端不断减小照明强度直到最亮的灰阶级别(白色)达到 50 IRE。用前述测试法中的公式(3)即可计算动态范围的扩展比率(dB)，即

　　动态范围扩展比率(dB)=20log(L3/L4)

　　这种方法虽然算出了动态范围扩展值，但它完全忽略了成像器捕捉中间色调的能力。JEITA 方法并没有克服两次曝光CCD传感器的主要缺陷，因为该方法只关注于对较高和较低色调范围以内的不同灰阶值的区分。

　　JEITA 方法的缺陷是：所有的测试装置都没有明确指定;没有指明怎样放置照明设备，使用何种类型的光线，甚至没有说明如何准确衡量照明强度。这就意味着，实验装置和测量条件的变化都会影响最终的测量结果。值得注意的是，JEITA方法测量的是动态范围扩展值，而不是总体的测量范围，因为该方法并未指明如何确定基准动态范围或总体动态范围。