动态范围 = USp-p /UNp-p (1)
CMOS成像器件的动态范围，同CCD摄像器件一样，都由它的信号处理能力和噪声决定，它反映了成像器件的工作范围。其数值也是输出端的信号峰值电压与均方根噪声电压之比(通常用dB表示)，即
显然，由于CCD感光特性限制，在技术上很难再有重大突破，而CMOS摄像机则可有突出的表现。它仅一般的线性输出模式动态范围就可达40-60dB;若采用线性-对数输出模式，其动态范围就可高达120dB。而线性-对数输出模式的光电响应，不仅扩大动态范围，还可防止图像滞后与克服图像的重影。目前，市场上已有Pixim公司推出的第3代CMOS-DPS图像摄取系统。此系统可通过其超强的宽动态功能来获得高质量的图像，达到比CCD更真实、更清晰的图像。在动态范围上，DPS采用的单一像素曝光和ARM7控制技术，相比CCD的两次或多次曝光成像有更高的动态范围。从数值上来说，采用DPS技术的摄像机的动态范围一般均可达95dB，最高可至120dB。扩大动态范围同时，DPS也解决CCD传感器在处理动态范围和色彩真实性上的不足，其色彩还原性更加真实，完全能够满足不同条件下不同用户的要求。
线性输出模式的输出一般与光强成正比，如图1中的曲线1所示。这种输出模式的动态范围最小，而且在线性范围的最高端信噪比最大。在小信号时，因噪声的影响增大，信噪比一般很低。但是，这种线性输出模式的CMOS摄像机，适用于要求进行连续测量的场合。 (2010-09-07)
在安防监控领域，摄像机的宽动态，即WDR(Wide Dynamic Range)，是指摄像机同时可看清图像最亮与最暗部分的照度比值。宽动态摄像机动态范围表示摄像机对图像的最“暗”和最“亮”的调整范围，动态范围越大，图像所表现的图层就越丰富、清晰，图像色彩空间就更广，宽动态摄像机适应逆光环境的能力也更大。
由光电技术中光电成像器件知，CMOS成像器件可以有4种基本的输出模式：即线性模式、双斜率模式、对数特性模式、Y校正模式。这几种模式的动态范围相差很大，因而采用不同输出模式的CMOS摄像机的宽动态范围及其特性也有较大区别。下面就简介一下这几种输出模式。
1、线性输出模式
由于CCD宽动态技术是采用特殊DSP(数字信号处理)电路，对明亮部分进行最合适的快门速度曝光，然后再对暗的部分用最合适的快门速度曝光，之后将两个图像进行DSP处理重新组合，使明亮的部分和暗的部分可以看得清楚，但这需要较高的技术使色彩和清晰度损失最小。无论怎样，经过这样处理后的图像会失去其原有的色彩效果，这也是当前宽动态摄像机面临的最大问题。然而，由于CCD的特性限制，即使采用多次曝光取样方式，摄像机的宽动态范围最大只能到66dB。
(1)式中，USp-p为输出信号峰值电压;UNP-P为噪声的峰-峰值。
由于电荷耦合器件CCD的特性所限，CCD摄像机的宽动态范围目前利用最好的5次取样方式也只能做到66dB。而CMOS摄像机在这方面则占有优势，其一般的线性输出模式的动态范围就可达40~60dB;若采用线性-对数输出模式，其动态范围就可高达120dB。本文就对CMOS进行详细介绍。引言
在安防监控摄像机的应用过程中，经常会出现明暗反差较大或逆光的场景，从而使整个图像中明亮的区域曝光过度、较暗的区域欠曝光，不能看清楚图像最亮与最暗部分。如在银行储蓄所、重要场所出入口等。因为从窗外射入的强光和从天花板上的荧光灯照射的柔和光线都可能对当时室内外景象的捕获造成困难，不能同时将反差很大的室内外场景清晰地拍摄下来。所拍摄图像会出现背景过亮、前景过暗，或背景清晰、前景过暗及前景适合、背景过亮的情况。最早的解决方法，一般会采用背光补偿技术，或在室内外放置两台摄像机来适应较大的光线反差，但效果不是非常理想，因此诞生了宽动态技术。
