工(gōng)業相機的主要參數包括分(fēn)辨率、幀率、信噪比、像元深度等，除此之外(wài)其他重要的參數還包括動态範圍。

動态範圍指場景中(zhōng)的亮度範圍或膠片、CCD、 CMOS 等感光材料的感光範圍，對于膠片和感光元件來說，動态範圍表示圖像中(zhōng)所包含的從“最暗”至“最亮”的範圍。動态範圍越大(dà)，所能表現的層次越豐富，所包含的色彩空間也越廣。那麽，當拍攝場景的動态範圍超過相機的動态範圍時，會出現什麽情況呢?

工(gōng)業相機的感光元件是由數以百萬個像素組成的，這些像素在像素曝光的過程中(zhōng)吸收光子，轉化成數字信号，然後成像。這個過程就像我(wǒ)(wǒ)們拿數百萬個水桶到戶外(wài)收集雨水。感光區域越光亮，收集的光子量自然越多。感光元件曝光後，按照每個像素收集的光子量不同，賦予它們不連續的值，并轉化爲數字信。沒有吸收光子和吸收光子至滿載的像素值分(fēn)别顯示爲"0”和"255”(以8位圖像爲例)，即代表純黑色和純白(bái)色。.

一(yī)旦這些像素滿載，光子便會溢出，溢出會導緻信息(細節)損失。以紅色爲例，高光溢出使滿載紅色的像素附近的其它象素的值都變成255，但其實它們的真實值并沒有達到255。換句話(huà)說，畫面的細節發生(shēng)了損失，這樣會造成高光部分(fēn)的信息缺失。如果我(wǒ)(wǒ)們以減少曝光時間來防止高光溢出，很多用來描述昏暗環境的像素則沒有足夠的時間接收光子量，得出的像素值爲0，這樣就會導緻昏晤部分(fēn)的信息缺失。

真實世界場景的動态範圍能夠達到1014個數量級，人類視覺系統(HVS) 能夠感知(zhī)到105個數量級的動态範圍，并且通過人類視覺系統自适應機制的調整能夠感知(zhī)到109個數量級的動态範圍。但是目前的數字圖像獲取設備和顯示設備的動态範圍卻相對有限，僅僅有102-103個數量級。這就是爲什麽目前的工(gōng)業相機不能直接拍攝出HDR效果的圖片，而HDR技術能夠深入發展和應用。

那麽，怎樣提高工(gōng)業相機在實際拍攝過程中(zhōng)的動态範圍呢?

 1、采用大(dà)尺寸CCD靶面。通過上面的說明，我(wǒ)(wǒ)們現在就可以理解爲什麽采用大(dà)尺寸感光元件的數碼相機會擁有更大(dà)的動态範圍。原因很簡單:數碼單反的感光元件尺寸一(yī)般是消費(fèi)級數碼相機的4~10倍，允許承載更多的像素而不至于縮小(xiǎo)像點之間的距離(lí)，而産生(shēng)噪點。更多的像素不會很快被“填滿”，因此表現昏暗環境的像素在表現光亮環境的像素“滿載”之前，有更多時間吸收光子，從而畫面細節便會更加豐富。因此，在工(gōng)業檢測中(zhōng)，我(wǒ)(wǒ)們傾向于采用更大(dà)幅面的相機。

2、對傳感器做曝光設置，弱光時自動采用長時間曝光，強光時自動采用短時間曝光。這一(yī)方法會導緻圖片中(zhōng)對應的物(wù)體(tǐ)灰度值比例發生(shēng)變化，用來做圖像處理的話(huà)不能夠真實的得到原場景的有效信息，因此該方法不能用在工(gōng)業相機上，這也是大(dà)部分(fēn)I業相機沒有民用相機的動态範圍高的原因。

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