一、什么是动态范围

动态范围（Dynamic Range，简称DR），在通信技术领域是指可变化信号（例如声音或光）最大值和最小值的比值。也可以用以10为底的对数或以2为底的对数表示。而在图像领域中，动态范围是一个用于定义相机可以在多大范围内捕捉图像的影调细节的术语。通俗来说，指的是摄像设备能够记录的从最暗部分到最亮部分之间的最大影调范围。可以用曝光数值（缩写为EV）或者“档”来进行计量。对于客观测试来说，可以将动态范围理解为灰度跨越的值域。
下面请大家仔细观察一下图1左半部分和右半部分，有什么感觉？是更喜欢左半部分还是右半部分？我想大多数读者一定更喜欢的左半部分吧。为什么呢？有人会说因为左半部分明亮，给人良好的视觉体验，而右半部分看上去给人的感觉就是灰蒙蒙的，在视觉上的体验感远没有左半部分好。没错，从主观上来说的确是这样的，动态范围越大，画面的对比度就越高，层次感也更丰富。

图一

高动态范围（High Dynamic Range，简称HDR），在图像领域，是一组让画面对比度更高、图像层次感更丰富的技术。专业来说，是一种表达超过了显示器所能表现的亮度范围的图像映射技术。 当你拍摄的图像在光线上有巨大的差异时，更大的动态范围就能获得更大的对比度。如果动态范围不够大，这时要么光线太亮，曝光过度（看起来是白色的），要么太暗，曝光不足（看起来是黑色的），这会导致图像失去细节，如图2、图3所示（注：图4为曝光正常的图片）。

图2 曝光过度
图3 曝光不足
图4 曝光过度

二、动态范围测试

动态范围测试旨在衡量摄像设备记录影像灰阶等级的能力，其结果可用灰阶等级数表示。
2.1测试设备：
OECF 36阶图卡、透射式灯箱、图像采集卡、模组、夹具、升降桌、采图软件、RIQA分析软件

CP197-TI-150OECF 36阶图卡

2.2测试流程：
1.环境搭建：
在暗环境下，调节透射灯箱光源亮度，需确保输出的OECF图卡的18%灰块区域的G值在110-130之间（推荐为118），背光亮度均匀性不小于90%；光源色温这里以6500K为例；
注意事项：在拍摄时要小心避免杂散光和反射。
2.样张采集：
使用夹具固定模组，根据模组焦距选择合适的拍摄距离，使用图像采集卡以及采图软件采集测试样张；
3.RIQA分析：
(1) 打开RIQA软件，选择灰阶模块中的OECF 36-Patch，左下角选择对应的图卡类型，点击“修改参考值文件”导入对应拍摄图卡的灰度参考值文件。 (2) 点击“+添加”按钮导入要检测的图片，点击“开始”按钮开始检测。 (3) 软件中间区域出现“选择分析区域”，会出现默认的ROI区域。可使用“图像增强”功能辅助调整ROI区域。调整好ROI区域后点击“下一步”按钮。 (4) 拖动红色小方块可微调ROI区域，保证检测区域正确。若有同组图片需要检测可点击“保存布局”保存调整后的ROI布局。ROI区域调整完成后点击“分析”进行检测。 (5) 软件中间区域图为DR等曲线。下方是图片的的检测结果，“1(LOW)”和“ISO动态范围（dB）”对应的是不同算法的动态范围检测结果。右击右上角图片可查看ROI区域的命名顺序。点击“生成报告”按钮。 (6) 跳转生成报告界面，需要选择输出文件的格式，输入文件名和文件保存地址，点击“导出”按钮。报告成功生成后提示报告生成成功。 结果解读： 读取SNR=1时对应的测试数据。

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