正確理解視覺傳感器動態(tài)范圍
傳感器的動態(tài)范圍是zui容易使人疑惑和誤解的地方，這是因為機器視覺系統(tǒng)是數字的。圖像的動態(tài)范圍包括兩部分：一是傳感器能夠工作的曝光范圍（亮度的倍數）；其次是傳感器能夠數字化像素信號的電平的數量，用位數表示。這兩部分通常是緊密相關的。
曝光的動態(tài)范圍表示傳感器能夠正常工作的亮度水平。當光子撞擊圖像傳感器的活動像素區(qū)域時產生電子，傳感器將其捕獲并存儲起來以備系統(tǒng)讀取。撞擊活動區(qū)域的光子數越多，產生的電子數就越多，在讀取的間隔中，該過程持續(xù)的時間越長，被存儲的電子就越多。決定傳感器曝光動態(tài)范圍的參數之一就是填充存儲阱的曝光。制造傳感器的半導體加工工藝和電路設計共同決定阱的容量或深度。
電子噪音是傳感器能夠工作的zui低曝光水平，盡管沒有任何光子撞擊活動的像素區(qū)域，圖像傳感器也將以熱量發(fā)射的形式產生電子。要產生可識別的信號，必須有足夠的光子撞擊活動的像素區(qū)域，以便在存儲阱中有比暗電流噪音所產生的電子數更多的電子。傳感器的zui低曝光率是產生至少與噪音電子同樣多的光電子數。只有在超過噪音等量的曝光水平時，傳感器才能產生有用的信息。
傳感器的曝光動態(tài)范圍是由其物理和電路設計所決定的功能，而數字動態(tài)范圍只是由電路設計所決定的功能。圖像傳感器的數字動態(tài)范圍只是說明它能夠提供給視覺系統(tǒng)的明顯的曝光值。8位的傳感器有256個灰度級，10位的有1024個，以此類推。表示動態(tài)范圍的位數并不是反映傳感器能夠響應的zui高曝光的必須要素，但是這兩者通常是相對應的。
比暗電流噪音水平小的等量的信號度不能產生有用的信息，類似地，如果數字化值大于傳感器的zui大信號值，也不會產生額外的信息。在實踐中，傳感器需要設計成等量信號度與暗電流噪音水平等值，并有足夠信號步進度達到飽和的曝光信號水平。按此方式設計，傳感器的數字動態(tài)范圍與其曝光動態(tài)范圍說明的是同一事物：飽和等量曝光與噪音等量曝光的比率。
正確理解視覺傳感器動態(tài)范圍
