Что такое широкий динамический диапазон (WDR)?

Широкий динамический диапазон или WDR — это аббревиатура от Wide Dynamic Range. Это технология, которая есть в некоторых видеокамерах и предназначена для компенсации проблем с освещением. 

Динамический диапазон — это разница в уровне освещенности между самой темной и самой светлой точками конкретного кадра.

В пасмурный день, когда тени практически отсутствуют, динамический диапазон будет низким. Нет ни насыщенных черных участков, ни слишком ярких. В то же время в солнечный день, когда образуются четкие тени, возникает существенный контраст между яркими и темными областями. Такое явление называется «широким динамическим диапазоном» (WDR) или «высоким динамическим диапазоном» (HDR).

Благодаря технологии WDR камера компенсирует изображения, в которых есть темные и яркие области, в которых наблюдается большая декомпенсация. С помощью этой технологии достигается баланс между яркостью и темнотой, что заметно улучшает качество изображения и обеспечивает более однородный результат.

Пример использования этой технологии встречается в следующей ситуации. Когда камера направлена ​​на окно, мы можем найти области, в которые попадает больше или меньше света. С обычной камерой без WDR мы увидим очень темную часть изображения, а другую очень яркую, с которой многие детали будут потеряны. Это может быть нарушение безопасности, поскольку можем потерять часть того, что происходит в этой более темной области. Благодаря технологии WDR достигается баланс, и мы видим всю площадь этого окна с равномерным уровнем освещенности без потери деталей.

Эта «антибликовая» функция, на которую мы намекаем, известна как широкий динамический диапазон. Не вдаваясь в технические подробности, WDR объединяет изображения, полученные с помощью двух разных типов экспозиции. Затем он берет эти изображения и объединяет их в одно. В результате получается изображение, практически лишенное каких-либо проблем с освещением.

В чем отличие между True WDR и WDR Digital (DWDR)

Настоящие  (True) WDR используют технику комбинирования различных выдержек, в то время как цифровые WDR работают с использованием техники программной компенсации.

Камеры с истинным WDR захватывают два изображения с разной световой экспозицией и объединяют их в третье изображение, компенсируя интенсивность света для достижения оптимального общего результата освещения. Этот естественный процесс заменен компьютерной компенсацией в цифровых WDR. Здесь создается одно изображение, которое автоматически подвергается цифровой ретуши.

Камеры с истинным WDR снимают 60 кадров в секунду для достижения такого конечного результата. Для этого им требуется большая мощность для обработки изображений. По этой причине камеры True WDR, хотя и более дорогие, дают лучшие результаты.

Как работает WDR?

Благодаря технологии WDR объектив камеры использует разные скорости затвора, чтобы позволить больше света в одних областях изображения и меньше света в других, более ярких. Воздействие на датчик света, получаемого извне, регулируется для получения скомпенсированного изображения.

• В более светлых областях используется более высокая скорость, поэтому датчик меньше времени подвергается воздействию света.
• В более темных областях скорость затвора ниже, в результате чего датчик улавливает больше света в течение более длительного времени.
• Оба изображения объединяются для получения окончательного изображения с промежуточным освещением.

Если у нас есть камера, которая наблюдает изнутри здания через окно, области, находящиеся дальше от стекла, будут казаться светлее, а те, что расположены ближе, — темнее. С двойной экспозицией, благодаря технологии WDR, мы добьемся четкого и сбалансированного изображения, на котором все пространство будет отображаться с одинаковым уровнем освещения.

Камеры с WDR идеально подходят для различных ситуаций, когда требуется очень качественный мониторинг. Вот несколько примеров:

• Когда камера направлена ​​изнутри здания наружу (подъездные пути, внутренний дворик, улица). Здесь мы найдем области темного света, изменения света из-за движения солнца и т. Д.
• Когда камера должна видеть сквозь стеклянные двери или окна, где обычно есть много отражений, которые препятствуют равномерному освещению сцены.

Причины, при которых использование WDR в камерах видеонаблюдения может быть критически важным

Солнечные лучи

Большая часть рынка считает, что WDR — это решение, позволяющее направить камеру на солнце. Давайте будем совершенно ясны; ни одна видеокамера не должна быть направлена на солнце, независимо от того, какими функциями она может обладать и сколько она может стоить. Камеры видеонаблюдения не рассчитаны на то, чтобы выдерживать прямой солнечный свет, попадающий прямо в объектив. Это нагревает датчик изображения, который в конечном итоге сгорит, и ваша камера станет бесполезной.

Светоотражающие поверхности

Конечно же функция WDR не сможет обработать и улучшить изображение, если камера будет направлена на солнце, но может устранить проблемы, возникающие от попадания на объектив камеры отраженных солнечных лучей, которые препятствуют равномерному освещению сцены. Отраженный солнечный свет на изображении вашей камеры — обычное явление. Транспортные средства, водоемы и даже сайдинг на вашем доме — все это примеры некоторых потенциально отражающих поверхностей. Эти вещи, конечно, не вызывают бликов в 100% случаев, но в зависимости от места расположения объекта, времени суток, угла объекта и поворота камеры вам возможно потребуется видеонаблюдение с функцией WDR.

Окна и стеклянные двери

Когда дело касается бликов, это действительно ваш самый большой враг. Установив камеры в помещении, в их поля зрения часто оказываются окна или стеклянные двери: лобби, бутики и офисы — все это примеры. В дневное время камерам без WDR очень трудно интерпретировать изображение вокруг этих оконных стекол. Для них эти области выглядят как большие яркие точки на изображении. В большинстве случаев этого ослепления будет достаточно, чтобы что-либо перед, вокруг или за стеклом было полностью засвечено яркостью бликов. Функция WDR полностью устраняет этот яркий свет и дает вам не только возможность видеть не только то, что находится внутри этих дверей и окон, но и то, что находится за их пределами.