现在很多视频有HDR（高动态范围图像）效果。但是在车载摄像领域，仍然会出现闪烁和光晕现象，因此不能HDR和抗闪烁兼得。

      意法半导体（ST）将于2018年三四月推出一款车载摄像感应器方案，具有HDR和防闪烁功能，可用于行车记录仪、ADAS环场、倒车镜等，将来还有望用于电子后视镜。

                                    图：未来的汽车电子后视镜摄像头

       为此，ST影像产品部技术市场经理张程怡先生来京，向媒体介绍了这种技术原理及ST的方案。

                           车载摄像与手机拍照的不同之处

      车载追求HDR与无闪烁，而手机为何没有这些指标呢？
      *HDR（高动态范围图像）。车载摄像技术和手机最大的差异，车载不太讲究多少像素，例如1千万、2千万像素，手机照片是一张张（一帧帧）地拍摄。但车载产品关注的是速度，是连续拍摄，因此追求720P和1080P等动态摄像指标，还有HDR。因为在开车的时候，户外环境随时都有很暗或很亮的场景。手机照相只要足够亮就行了，但车载有可能在特别亮时忽然进入树荫或隧道，很亮和很暗要同时都能够显像。
        与此相对应的是，手机等一般的照相对动态范围不够关注。例如人站在太阳光下或树旁，可以点（聚焦）一下屏幕上的人，就可把人拍得很清楚，但旁边泛白了；如果点（聚焦）旁边的树，人脸却黑了。
        不过，在你开车时，首先你不可能边开车边点击屏幕上的图案。这就有可能造成亮的地方过亮，暗的地方过暗。这种手机技术用于行车记录仪，效果不佳。所以车载中第一个关键指标是HDR的能力，即最暗和最亮之间的宽度。

        *无闪烁。闪烁主要是由于LED光源。尽管LED灯从照明角度看有节能、高效等优势（注：LED灯的特色之一是可调光，因此可节能。但调光通常采用PWM调制，但路上见到的采用PWM调制LED的光源没有标准频率，光源之间无相位相干性），常用于霓虹灯、红绿灯、LED车灯等。但LED由于采用PWM调制，是闪烁光源，只不过人眼看不出闪烁，但摄像头/机器由于频宽很宽，会摄到闪动或光晕。

        例如行车记录仪，如果解析度足够高，可以看到LED等的闪烁；如果解析度较低，会看到光晕很大——这是闪动的效果，因为图像感应器一曝、两曝、三曝……，一直重复堆叠在曝光(如图1的第1行)。

图1 ST的双二极管方案与传统3次曝光方案比较（本图中：第1行的曝光周期内，短曝光没有抓到第二行的“开”，因此会出现黑色/频闪；而ST方案，在长中短曝周期内，都没有丢掉信号）

              ST独特的双二极管方案
        为此，ST的新产品首先要达到抑制的效果，即可以看到画面是稳定的——人眼看它没有闪，它就没有闪，人眼看它是暗的，摄像头看的就是暗的。
        如何做到不闪烁？ST有特殊的双二级体（diode）工艺。

       为此，ST推出了双二级体方案（图1的第3和第4行）。原本在一个条件下做长中短曝光（图1第1行），现在一个二极管专做长曝，另外一个专做中和短曝。

        这里最难的是工艺，如何使感应器表面的感应层里的二极管等同它下面的两块（注：一个做长的，一个做中短的），还要再结合起来，速度要结合得足够快？ST也是因为有自己的制程才能做到。
        具体地，难点是一个感应器的sensor（传感器）有很多层堆叠，有些叫感应层，其中有一层是Diode（二极管），在当中切了两块，在半导体制程当中是一层一层堆叠上去的，一个做长曝，一个做中短曝。
        那么，是不是竞争对手学会了这个方法也会做出来？实际上，各家有自己的独门功夫。但ST的看法，如果你要单二极管（图1第1行），长中短曝为了要规避一定的问题，HDR性能一定会牺牲掉一些。因此不闪烁和宽动态二者兼得比较难。

                        ST的组合方案
   ST的传感器方案是VG6768（图像传感器）+STV0971（图像处理器）。  其中VG6768（图像传感器）是145 dB HDR；而此前业界一般是120 dB左右，还有较为高端的是130dB。可见VG6768有较大性能优势。                             

                                         小结

        HDR与无闪烁，是车载摄像追求的目标。过去擅长消费电子摄像传感器的ST公司，通过创新的双二极管工艺，推出了VG6768（图像传感器）+STV0971（图像处理器）方案，达到了145 dB HDR且无闪烁的效果。

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