用摄影术语来说，动态范围表示相机重现图像中最亮和最黑的部分的能力。 它是确定系统\的正确机器视觉或工业摄像头的关键参数\ [有关使用动态范围比较摄像机的更多背景信息，请单击此处]。 但是，超出规范表上提供的价值的动态范围更多 - 存在不同的情况，其要求（例如机器视觉或查看应用程序）。 即使在机器视觉（受控的照明情况）中，根据系统环境的不同需求。 可以将功能添加到相机中，以在特定条件下更好地性能。 这里有更多细节…

动态范围可以是线性的，也可以是非线性的，甚至是多斜线线性。 通常，对于机器视觉应用程序，您需要线性动态范围，因为您需要在整个图像上进行恒定且可预测的行为，以进行准确且可重复的测量。 对于在图像中使用颜色的计量方法来说，更是如此。 由于CMOS和CCD图像传感器本质上是非线性的（此处非线性表示与线性响应曲线的偏差），因此摄像机控制图像传感器并输出线性响应很重要。 相机响应的线性性导致计量方法中使用的算法的精度更高。 这样做的原因是，算法中使用的大多数数学基于线性计算和转换。

为了查看应用程序（通常在不受控制的照明环境中使用图像的人类而不是计算机），线性性不那么重要。 更重要的是，相机以与人眼类似的方式响应光。 人眼对光强度具有非线性，更对数的反应。 例如，如果给定场景中有两倍的光，那么带有线性响应的相机的结果图像将是两倍的光明。 但是，人类会将场景视为逐渐亮，但不是明亮的两倍。

某些相机提供了具有（线性和非线性动态范围）的选项，以在不同情况下使用。 这个非线性范围通常是多斜线线性响应。 可以通过引入非线性的多斜率响应来嵌入相机中的扩展动态范围函数。 这可能导致急剧动态范围增加，例如60 dB至90 dB。

查看应用程序通常在具有高动态范围场景的室外环境中。 此功能（HDR）可以允许在高光和图像的阴影中提供详细信息。 这与许多智能手机摄像机中可用的HDR功能不同，因为这些功能基本上使用了线性传感器，但结合了多个图像的零件来产生更高的动态范围图像。 因此，当您在场景中有一个移动的主题时，此智能电话实现不太有用。

同样，使用机器视觉，有时候扩展的动态范围函数可能是有益的。 例如，当您关注光强度曲线的一端或另一端时。 在灯标准的系统（读取噪声有限）中，您需要在黑暗部分中进行线性响应，而最大井的最重要性则较小。 在具有大量光线的系统中（射击噪声有限），您希望在尺度的更明亮的部分中进行线性响应，但图像没有饱和。 这使您仍然具有线性动态范围，但仅针对系统运行的条件。可以以HDR功能以这种方式自动优化相机/图像传感器，以获得更大的细节而不会影响重复性。 图1显示了使用HDR函数非常低的光强度的线性拟合示例。 这将为具有低光条件的系统提供更高的线性动态范围。

**图1。线性响应（LR）与HDR **

作为可能的改进的一个例子，这里是一个需要大量动态范围的场景：

这是启用HDR扩展动态范围模式的相同图像，该图像是Adimec Quartz Q-4A180中可用的功能。

Source: Camera Dynamic Range Requirements for Machine Vision versus Visual Applications