动态范围是CMOS 图像传感器中很重要的一项评价指标。动态范围指示了CMOS 图像传感器能够在同一帧图像中同时探测到的最大光强信号和最小光强信号的范围。动态范围通常用dB 形式来表示，其计算公式如下

        其中Pmax 和Pmin 分别是最大非饱和光强与最小可探测光强。对于线性响应的传感器来说，最大非饱和光强对应满阱容量，最小可探测光强对应底噪声，那么动态范围也可以用满阱容量除以底噪声（e-）来计算。

        CMOS 图像传感器因为受到满阱容量、曝光时间和噪声的限制，其动态范围通常60~70dB，但是人眼的动态范围在100dB 以上，所以传感器所拍摄的内容很难准确还原人眼所观察到的场景。在一些特定领域，如汽车电子、安防监控等，也需要传感器的动态范围达到100dB 以上。那么为了扩展图像传感器的动态范围，近20 年来提出了很多的方法和技术。

        除了降低Pmin 来扩展动态范围，更为常用的动态范围扩展技术是提高Pmax。人眼的动态范围高达100dB 以上，远高于普通的图像传感器。人眼拥有以下三种机制来达到如此大的动态范围。首先，人眼中有两种细胞在感光，一种是视锥细胞，另一种叫视杆细胞，两种细胞对光的响应度是不同的，能够分别感测到高、低光照部分的信息。其次，人眼的