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、街道等安防監控場合，對攝像機的性能要求越來越高，由于常規型攝像機難以滿足24小時連續監控的需求，低照度攝像機隨即成為了24小時監控的首要選擇。

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”兩個大類，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，上述劃分業內沒有明確的定義，或還會有差異，但無妨成為行業約定的共識。

行業中稱謂的低照度攝像機，除機械式彩轉黑(也叫做ICR)外，現在還會包括半球、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，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表示攝像機自動增益開啟時的狀態。

30IRE表示攝像機的視頻輸出在監視器上達到最低等級圖質(標準圖像是100IRE或者700毫伏;30IRE時為210毫伏，即最底等級，比30IRE再低是無用圖像)。除了這里明確寫出的限制條件，實際上，還有一個隱含的條件，即攝像機的電子快門，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。

經常可在一些攝像機的技術指標上，只看到一個“0.0001lux”的字樣，低照度值寫得很低，但是后面的附加條件一個也沒有，所以實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、寫字樓、住宅小區、平安村居、校園、港口、高速公路、街道等場合，對攝像機性能要求比較高，由于常規型攝像機難以滿足24小時連續監控的需求，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，就需要安裝高品質的低照度攝像機，既能保證監控效果，又能簡化系統構成和實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域，森林、醫院等地方，一般也會安裝低照度攝像機，這些場合，環境光照不理想，但又不宜外加光源，例如醫院，為了保證病人休息，不方便通過補光等方式來提高環境照度，就只能在攝像機性能上想辦法，所以需要安裝低照度攝像。

還有一些場所，沒有條件加光源，也需要使用低照度攝像機。例如一些工地、油田、廠區、貨場等室外場所，監控面積大，又往往沒有路燈，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實現在微弱光線下獲得較好的監控效果，使其對對外部環境依賴較小，對于特殊場合，夜間能實現隱蔽監控。由于對低照度攝像機可靠性、性能要求都比較高，因此價格也相應高于普通攝像機，用戶預算也應該要比較高些。

低照度攝像機分類和技術原理

隨著應用需求的不斷拓展，低照度攝像機技術也在不斷進步，曾出現過三種技術的低照度攝像機：電子日夜型攝像機、慢快門攝像機、專業超低照度攝像機(一般是ICR機械彩轉黑類型)。

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

慢快門攝像機，又叫幀累積攝像機，是通過延長曝光時間來提升圖像畫面亮度，這樣的攝像機打開慢快門功能時，輸出的圖像不是實時圖像，只要攝像機的快門慢到4倍以上，在監視器上就可以看到比較明顯的圖像拖影。慢快門攝像機不是通過機器的硬件性能來提升圖像效果，而是通過犧牲圖像的實時性，來提升低光照場合下的圖像清晰度。但是對于監控而言，重要的恰恰在于清晰、連貫、實時的圖像，因此幀累積慢快門攝像機常常被用于對靜態事物的監視，而不建議用在非靜態應用。

專業超低照度攝像機(一般是ICR機械彩轉黑類型)，通過采用高性能的CCD、專業的低照度電路設計、ICR濾光片切換機構等硬件方式，來提升攝像機在微弱光線下的成像質量，保證畫面實時、清晰的輸出。這類攝像機的CCD采用先進的工藝，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，總體性能遠遠超過前面兩類攝像機，被稱為真正的彩轉黑攝像機。

低照度攝像機的未來發展

低照度攝像機的發展主要集中在產品性能、產品功能這兩個方面。

產品性能的提升，主要依靠更優秀的感光器件，例如SONY的SuperHADIICCD，其次是采用更優秀的DSP技術，通過DSP的信號優化、圖像降噪、整機靈敏度提升來實現攝像機性能的跨越。

產品功能則更多是結合實際需求來實現：

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

又如低照度攝像機和紅外燈協同工作時，容易出現頻繁日夜切換等問題，所以AMPON開發了紅外偵測鎖定技術，還有一些廠家開發了光敏開關測光技術等等，來保障彩轉黑攝像機轉換性能的穩定。