Die physikalische Herausforderung: Der Dynamikumfang (Dynamic Range)

In der professionellen Videoüberwachung (CCTV) stoßen Bildsensoren bei extremen Kontrastsituationen schnell an ihre physikalischen Grenzen. Typische Beispiele aus der Praxis sind:

• Einlassbereiche und Foyers mit großen Glasfronten, bei denen das helle Tageslicht von außen auf den dunkleren Innenraum trifft.

• Überdachungen, Parkhäuser, Toreinfahrten oder Tunnelbögen, bei denen Kameras aus dem tiefen Schatten heraus in die pralle Sonne filmen müssen.

• Fahrzeuge, deren Scheinwerfer in der Nacht direkt in das Objektiv der Kamera scheinen.

Betreibt man in solchen Szenarien eine Standard-Kamera, führt dies unweigerlich zu massiven Informationsverlusten. Einbrecher im Eingangsbereich würden beispielsweise nur noch als dunkle Silhouette vor einer gleißend hellen Fensterscheibe erkannt – Gesichtsmerkmale, Tätowierungen oder Kleidungsdetails wären für Ermittlungsbehörden komplett unkenntlich.

Wie funktioniert True WDR und Forensic WDR technisch?

Im Gegensatz zur einfachen, rein softwarebasierten Gegenlichtkompensation (BLC) oder dem minderwertigen Digital WDR (D-WDR) greifen True WDR und Forensic WDR direkt auf der Hardware-Ebene des Bildsensors und des integrierten Bildprozessors ein. Das Verfahren basiert auf einer hochentwickelten Mehrfachbelichtung der identischen Szene in Echtzeit:

1. Die Kurzzeitbelichtung: Die Kamera nimmt im Bruchteil einer Sekunde ein Bild auf, das für die extrem hellen Bereiche optimiert ist. Der Hintergrund wird scharf und detailliert dargestellt, während die dunklen Bereiche im Vordergrund unterbelichtet bleiben.

2. Die Langzeitbelichtung: Unmittelbar danach erfolgt eine zweite Aufnahme mit einer deutlich längeren Belichtungszeit. Diese fängt alle Details im Schatten oder im dunklen Innenraum perfekt ein, während der helle Hintergrund komplett überbelichtet (ausgewaschen) wird.

3. Die digitale Bildfusion (Algorithmus): Der Prozessor der Kamera legt diese Aufnahmen pixelgenau übereinander. Er extrahiert die perfekt belichteten Bildteile aus beiden Aufnahmen und fügt sie zu einem einzigen, harmonischen Gesamtbild zusammen.

4. 
   

Der evolutionäre Schritt zu Forensic WDR

Während herkömmliches True WDR oft Kontraste zugunsten eines „schönen“, harmonischen Bildes optimiert, fokussiert sich das von Axis entwickelte Forensic WDR radikal auf die Sichtbarkeit forensisch relevanter Details. Der Algorithmus ist so kalibriert, dass Bildrauschen und Artefakte in den dunklen Bereichen maximal minimiert werden. Selbst bei extrem schnellen Bewegungen im Bild entstehen keine unschönen Geistereffekte (Ghosting) oder Bewegungsunschärfen. Die Bildschärfe bleibt bei vollen 30 oder sogar 60 Bildern pro Sekunde (fps) vollständig erhalten. Der Dynamikumfang wird dabei in Dezibel (dB) gemessen – professionelle Kameras erreichen hier Werte von 120 dB bis zu 150 dB.

Der entscheidende Unterschied: Hardware-WDR vs. Digital WDR (D-WDR)

Beim Aufbau eines professionellen Sicherheitskonzeptes ist die Unterscheidung zwischen den WDR-Verfahren von großer Bedeutung, da irreführende Marketingbegriffe oft über die echte Qualität hinwegtäuschen:

• Digital WDR (D-WDR): Hierbei handelt es sich um eine reine Software-Nachbearbeitung (Ähnlich einer nachträglichen Bildbearbeitung am PC). Das Bild wird mathematisch aufgehellt und Kontraste künstlich verstärkt. Dies führt in dunklen Bereichen jedoch zu extremem Bildrauschen und Pixelfehlern, wodurch wichtige Details wie Autokennzeichen oder Gesichter unbrauchbar werden.

• True WDR / Forensic WDR: Durch die echte Doppel- oder Mehrfachbelichtung auf Sensorebene bleibt die native Bildschärfe vollkommen erhalten. Das Bildrauschen wird minimiert und die Farbtreue bleibt selbst unter extremen Bedingungen absolut verlässlich.

• 
  

Relevanz für moderne Sicherheitskonzepte und KI-Analyse

Die Detailtiefe von Forensic WDR ist nicht nur für das menschliche Auge wichtig, wenn Videomaterial im Nachgang gesichtet werden muss. Sie bildet die elementare technische Grundlage für nachgeschaltete Systeme wie die KI-Objekterkennung, die Klassifizierung von Personen oder automatisierte Kennzeichenerkennungen (LPR).

Ein KI-Algorithmus kann Objekte nur dann fehlerfrei als Mensch oder Fahrzeug klassifizieren, wenn die Konturen und Kontraste des Objekts durch eine saubere Belichtung klar vom Hintergrund abgegrenzt sind. Forensic WDR garantiert, dass die künstliche Intelligenz der Kamera auch bei schwierigsten Gegenlicht-Situationen stabil, fehlerfrei und ohne Fehlalarme arbeitet.