Что такое WDR (Wide Dynamic Range)

Динамический диапазон – это соотношение между самой большой и самой маленькой измеряемой величинами чего-либо. В случае с видеонаблюдением, динамический диапазон измеряет соотношение между самыми светлыми и самыми темными элементами изображения. Технология WDR подходит для съемки контрастных сцен. Она создает гармоничный баланс между слишком яркими и затемненными участками, благодаря чему, изображение не выглядит размытым или слишком темным.

Децибелы (dB) являются измерительной единицей динамического диапазона. IHS определяет WDR на уровне 60 дБ и более. Часто встречаются камеры WDR с 120 дБ и выше. Однако, вы должны помнить, что каждый производитель имеет свои методы определения дБ камеры. Поэтому, при сравнении технических паспортов нескольких продуктов возможно, что камера с меньшим соотношением превзойдет технические параметры конкурента с более высоким коэффициентом дБ.

Как работает WDR?

По способу обработки изображений, камеры видеонаблюдения, оснащенные WDR, подразделяются на два типа: цифровой (Digital WDR - DWDR) и аппаратный (True WDR). Аппаратный способ использует формирователь оцифрованных сигналов изображений и цифровой процессор обработки сигналов (ЦПОС), чтобы обеспечить равномерное освещение всех областей изображения. Камера видеонаблюдения, использующая аппаратный способ обработки изображений, имеет два датчика, которые делают два снимка одного видеокадра. Первый, сделанный на более низкой скорости (для захвата большего количества света), передает изображение при нормальном освещении. Второй снимок делается на более высокой скорости для захвата меньшего количества света в целом и с целью получить снимок с ярким светом на заднем плане. ЦПОС соединяет эти два снимка в один сбалансированный и хорошо освещенный снимок.
При DWDR, для цифрового освещения слишком темных областей и затемнения слишком ярких областей, вместо датчиков используются алгоритмы. Для обеспечения WDR, DWDR использует ЦПОС и выравнивает изображение программно. Он настраивает каждый отдельный пиксель изображения и, соответственно, рассчитывает экспозицию. Однако, у данной техники есть некоторые ограничения; чрезмерные манипуляции с пикселями, могут привести к так называемой «зернистости» изображения. С другой стороны, преимуществом DWDR является отсутствие необходимости приобретать дорогостоящие формирователи оцифрованных сигналов. Таким образом, в случае, когда возникает потребность в WDR, то DWDR является более экономичным вариантом для использования.

Как быть, если у вас нет WDR?

Существует два вида решений по улучшению экспозиции изображений без применения WDR. При съемке высококонтрастной сцены с тяжелой, широкой подсветкой, камера подстраивается под среднюю освещенность, которая затемнит изображение. В случае, если у вас нет WDR, компенсация задней засветки (BLC) прояснит изображение настолько, что вы увидите темные детали лучше. BLC - устаревшая техника, использующая DSP для увеличения уровня экспозиции всего изображения. Вместо того, чтобы привести яркость на переэкспонированных и недоэкспонированных участках изображения к балансу, как это делает WDR, она осветляет изображение целиком. Данная техника является хорошим решением для предотвращения размытости изображений, которые уже и так имеют чрезмерную освещенность.

Компенсация передней засветки (HLC) – это технология, в которой датчики изображения обнаруживают яркий источник света на изображении и уменьшают экспозицию в этих областях с целью повысить общее качество изображения. В случае, когда вы собираетесь делать съемку сцены или предмета, но между ним и камерой находится посторонний источник интенсивного света (например, фары, уличные фонари), общий снимок может получиться слишком темным. Если у вас нет WDR, тогда используйте HLC. Камера автоматически справится с источниками яркого света и обеспечит правильную экспозицию соседних зон.

Независимо от того, какое значение дБ указано в техническом паспорте устройства, общие результаты изображения будут различаться в зависимости от сложности и количества движения в сцене. Чтобы подобрать оптимальную камеру для использования, лучше проверить, соответствует ли она потребностям и ожиданиям клиента.