全天候監控首選 低照度攝像機全面解析

標簽：低照度 AGCON

在“平安城市”項目、金融、文博、酒店、寫(xiě)字樓、住宅小區、平安村居、校園、港口、高速公路、街道等安防監控場(chǎng)合，對攝像機的性能要求越來(lái)越高，由于常規型攝像機難以滿(mǎn)足24小時(shí)連續監控的需求，低照度攝像機隨即成為了24小時(shí)監控的首要選擇。

什么是低照度攝像機

低照度攝像機，從名字上就可以看出，是指在光照較暗的情況下(低照度)仍然可以獲得比較清晰圖像的攝像機。在安防行業(yè)中，一般認為，照度指標低于0.1Lux(F1.2，AGCON，30IRE)的攝像機，就可以稱(chēng)作為低照度攝像機。

按照傳統的叫法，低照度攝像機又可以分為“星光級”、“月光級”兩個(gè)大類(lèi)，粗略講，照度低于0.01Lux(F1.2，AGCON，30IRE)的攝像機，叫做“星光級低照度攝像機”，照度在0.1Lux～0.01Lux(F1.2，AGCON，30IRE)之間，叫做“月光級低照度攝像機”。當然，上述劃分業(yè)內沒(méi)有明確的定義，或還會(huì )有差異，但無(wú)妨成為行業(yè)約定的共識。

行業(yè)中稱(chēng)謂的低照度攝像機，除機械式彩轉黑(也叫做ICR)外，現在還會(huì )包括半球、一體機、球機及常規型槍機。

攝像機的低照度指標是評價(jià)攝像機靈敏度的參數，該數字越小攝像機靈敏度越高，低照度性能也越好，上面講到的0.1Lux(F1.2，AGCON，30IRE)，不僅僅有“0.1Lux”這個(gè)照度指標，而且還有附加限制條件：F1.2、AGCON、30IRE，為什么要有這些限制條件呢?就是為了保證對攝像機成像效果評判的公正性、一致性和有效性。

F1.2表示攝像機達到低照度時(shí)，其要求鏡頭光通量的大小(F值，光通量，以鏡頭焦距f和通光孔徑D的比值來(lái)衡量，F值越小，光圈越大，到達CCD的光通量就越大。所以在焦距f相同的情況下，F值越小，表示鏡頭越好)。

AGCON表示攝像機自動(dòng)增益開(kāi)啟時(shí)的狀態(tài)。

30IRE表示攝像機的視頻輸出在監視器上達到最低等級圖質(zhì)(標準圖像是100IRE或者700毫伏;30IRE時(shí)為210毫伏，即最底等級，比30IRE再低是無(wú)用圖像)。除了這里明確寫(xiě)出的限制條件，實(shí)際上，還有一個(gè)隱含的條件，即攝像機的電子快門(mén)，是默認的1/50s(在PAL制式下)，因為只有在這些條件下，作出的評判才具有可比性和公正性。

經(jīng)?？稍谝恍z像機的技術(shù)指標上，只看到一個(gè)“0.0001lux”的字樣，低照度值寫(xiě)得很低，但是后面的附加條件一個(gè)也沒(méi)有，所以實(shí)際上不清楚該攝像機是否真正的低照度，或許只是虛假的宣傳而已。

為什么需要低照度攝像機

在“平安城市”項目、金融、文博、酒店、寫(xiě)字樓、住宅小區、平安村居、校園、港口、高速公路、街道等場(chǎng)合，對攝像機性能要求比較高，由于常規型攝像機難以滿(mǎn)足24小時(shí)連續監控的需求，所以低照度攝像機成為首要選擇。這些應用中，例如“平安城市”項目，夜間光照不足，又不可能大規模安裝補光照明設施，在這樣的情況下，要得到較好的監控效果，就需要安裝高品質(zhì)的低照度攝像機，既能保證監控效果，又能簡(jiǎn)化系統構成和實(shí)現較好的可靠性和較低的成本。

除了上述這些傳統的監控領(lǐng)域，森林、醫院等地方，一般也會(huì )安裝低照度攝像機，這些場(chǎng)合，環(huán)境光照不理想，但又不宜外加光源，例如醫院，為了保證病人休息，不方便通過(guò)補光等方式來(lái)提高環(huán)境照度，就只能在攝像機性能上想辦法，所以需要安裝低照度攝像。

還有一些場(chǎng)所，沒(méi)有條件加光源，也需要使用低照度攝像機。例如一些工地、油田、廠(chǎng)區、貨場(chǎng)等室外場(chǎng)所，監控面積大，又往往沒(méi)有路燈，這種情況下，采用普通攝像機就不能保證監控效果，也需要采用低照度攝像機，才能保證有效的監控效果。

總之，低照度攝像機要主要依靠自身的性能來(lái)實(shí)現在微弱光線(xiàn)下獲得較好的監控效果，使其對對外部環(huán)境依賴(lài)較小，對于特殊場(chǎng)合，夜間能實(shí)現隱蔽監控。由于對低照度攝像機可靠性、性能要求都比較高，因此價(jià)格也相應高于普通攝像機，用戶(hù)預算也應該要比較高些。

低照度攝像機分類(lèi)和技術(shù)原理

隨著(zhù)應用需求的不斷拓展，低照度攝像機技術(shù)也在不斷進(jìn)步，曾出現過(guò)三種技術(shù)的低照度攝像機：電子日夜型攝像機、慢快門(mén)攝像機、專(zhuān)業(yè)超低照度攝像機(一般是ICR機械彩轉黑類(lèi)型)。

電子日夜型攝像機，又叫電子彩轉黑攝像機，它是利用電子線(xiàn)路切換將彩色圖像轉換為黑白，以提升低照度狀態(tài)下的感光效果。

慢快門(mén)攝像機，又叫幀累積攝像機，是通過(guò)延長(cháng)曝光時(shí)間來(lái)提升圖像畫(huà)面亮度，這樣的攝像機打開(kāi)慢快門(mén)功能時(shí)，輸出的圖像不是實(shí)時(shí)圖像，只要攝像機的快門(mén)慢到4倍以上，在監視器上就可以看到比較明顯的圖像拖影。慢快門(mén)攝像機不是通過(guò)機器的硬件性能來(lái)提升圖像效果，而是通過(guò)犧牲圖像的實(shí)時(shí)性，來(lái)提升低光照場(chǎng)合下的圖像清晰度。但是對于監控而言，重要的恰恰在于清晰、連貫、實(shí)時(shí)的圖像，因此幀累積慢快門(mén)攝像機常常被用于對靜態(tài)事物的監視，而不建議用在非靜態(tài)應用。

專(zhuān)業(yè)超低照度攝像機(一般是ICR機械彩轉黑類(lèi)型)，通過(guò)采用高性能的CCD、專(zhuān)業(yè)的低照度電路設計、ICR濾光片切換機構等硬件方式，來(lái)提升攝像機在微弱光線(xiàn)下的成像質(zhì)量，保證畫(huà)面實(shí)時(shí)、清晰的輸出。這類(lèi)攝像機的CCD采用先進(jìn)的工藝，感光性能比前一代CCD有1.5倍左右的提升，再加上DSP方面的性能提升，總體性能遠遠超過(guò)前面兩類(lèi)攝像機，被稱(chēng)為真正的彩轉黑攝像機。

低照度攝像機的未來(lái)發(fā)展

低照度攝像機的發(fā)展主要集中在產(chǎn)品性能、產(chǎn)品功能這兩個(gè)方面。

產(chǎn)品性能的提升，主要依靠更優(yōu)秀的感光器件，例如SONY的SuperHADIICCD，其次是采用更優(yōu)秀的DSP技術(shù)，通過(guò)DSP的信號優(yōu)化、圖像降噪、整機靈敏度提升來(lái)實(shí)現攝像機性能的跨越。

產(chǎn)品功能則更多是結合實(shí)際需求來(lái)實(shí)現：

例如在實(shí)際中發(fā)現彩轉黑之后容易虛焦，所以引入自動(dòng)后焦調節(ABF技術(shù))、步進(jìn)電機驅動(dòng)的ICR雙濾光片技術(shù)(一塊濾光片負責濾除紅外光，另一塊負責光學(xué)補償)。

又如低照度攝像機和紅外燈協(xié)同工作時(shí)，容易出現頻繁日夜切換等問(wèn)題，所以AMPON開(kāi)發(fā)了紅外偵測鎖定技術(shù)，還有一些廠(chǎng)家開(kāi)發(fā)了光敏開(kāi)關(guān)測光技術(shù)等等，來(lái)保障彩轉黑攝像機轉換性能的穩定。