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(qū)、平安村居、校園、港口、高速公路、街道等安防監(jiān)控場合，對攝像機的性能要求越來越高，由于常規(guī)型攝像機難以滿足24小時連續(xù)監(jiān)控的需求，低照度攝像機隨即成為了24小時監(jiān)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，就可以稱作為低照度攝像機。

按照傳統(tǒng)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(yè)內(nèi)沒有明確的定義，或還會有差異，但無妨成為行業(yè)約定的共識。

行業(yè)中稱謂的低照度攝像機，除機械式彩轉(zhuǎn)黑(也叫做ICR)外，現(xiàn)在還會包括半球、一體機、球機及常規(guī)型槍機。

攝像機的低照度指標是評價攝像機靈敏度的參數(shù)，該數(shù)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(xiàn)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(xiàn)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(tài)。

30IRE表示攝像機的視頻輸出在監(jiān)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(jīng)常可在一些攝像機的技術(shù)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(qū)、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(guī)型攝像機難以滿足24小時連續(xù)監(jiān)控的需求，所以低照度攝像機成為首要選擇。這些應(yīng)用中，例如“平安城市”項目，夜間光照不足，又不可能大規(guī)模安裝補光照明設(shè)施，在這樣的情況下，要得到較好的監(jiān)控效果，就需要安裝高品質(zhì)的低照度攝像機，既能保證監(jiān)控效果，又能簡化系統(tǒng)構(gòu)成和實現(xiàn)較好的可靠性和較低的成本。

除了上述這些傳統(tǒng)的監(jiān)控領(lǐng)域，森林、醫(yī)院等地方，一般也會安裝低照度攝像機，這些場合，環(huán)境光照不理想，但又不宜外加光源，例如醫(yī)院，為了保證病人休息，不方便通過補光等方式來提高環(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(qū)、貨場等室外場所，監(jiān)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(jiān)控效果，也需要采用低照度攝像機，才能保證有效的監(jiān)控效果。

總之，低照度攝像機要主要依靠自身的性能來實現(xiàn)在微弱光線下獲得較好的監(jiān)控效果，使其對對外部環(huán)境依賴較小，對于特殊場合，夜間能實現(xiàn)隱蔽監(jiān)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(yīng)高于普通攝像機，用戶預(yù)算也應(yīng)該要比較高些。

低照度攝像機分類和技術(shù)原理

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

電子日夜型攝像機，又叫電子彩轉(zhuǎn)黑攝像機，它是利用電子線路切換將彩色圖像轉(zhuǎn)換為黑白，以提升低照度狀態(tài)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(jiān)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(jiān)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(tài)事物的監(jiān)視，而不建議用在非靜態(tài)應(yīng)用。

專業(yè)超低照度攝像機(一般是ICR機械彩轉(zhuǎn)黑類型)，通過采用高性能的CCD、專業(yè)的低照度電路設(shè)計、ICR濾光片切換機構(gòu)等硬件方式，來提升攝像機在微弱光線下的成像質(zhì)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(zhuǎn)黑攝像機。

低照度攝像機的未來發(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DSP的信號優(yōu)化、圖像降噪、整機靈敏度提升來實現(xiàn)攝像機性能的跨越。

產(chǎn)品功能則更多是結(jié)合實際需求來實現(xiàn)：

例如在實際中發(fā)現(xiàn)彩轉(zhuǎn)黑之后容易虛焦，所以引入自動后焦調(diào)節(jié)(ABF技術(shù))、步進電機驅(qū)動的ICR雙濾光片技術(shù)(一塊濾光片負責濾除紅外光，另一塊負責光學補償)。

又如低照度攝像機和紅外燈協(xié)同工作時，容易出現(xiàn)頻繁日夜切換等問題，所以AMPON開發(fā)了紅外偵測鎖定技術(shù)，還有一些廠家開發(fā)了光敏開關(guān)測光技術(shù)等等，來保障彩轉(zhuǎn)黑攝像機轉(zhuǎn)換性能的穩(wěn)定。

低照度攝像機提升效果最合理的做法，是用硬件來提升產(chǎn)品性能，例如通過在CCD、DSP方面的努力，實打?qū)嵉靥嵘驼斩刃Ч?。而對于延長曝光時間(慢快門)或稱幀累積技術(shù)來提升低照度效果的方法，往往會帶來不理想的效果。如采用慢快門，由于曝光時間延長，使畫面亮度提升，看起來是提高了低照度效果，實際上拍攝到的圖像細節(jié)模糊不清，所以延長曝光時間的做法，是不可取的。有些產(chǎn)品把出廠的默認亮度值提高到120IRE(大于標準值100IRE、700毫伏)，常常是夜間亮度好，白天曝光過度，監(jiān)控質(zhì)量變差。

最后要說的就是數(shù)字降噪，這是一種很有效的抑制噪點的方式，就是通過數(shù)字處理，可以降低雜波，突出想要的監(jiān)控信息主體，攝像機性能將有很大提升。

低照度攝像機對其重要的配套器件----鏡頭有較高的要求，例如優(yōu)質(zhì)的鏡頭，其F值能做得較小，即通光量較大;又如彩轉(zhuǎn)黑攝像機需要采用感應(yīng)紅外鏡頭，它最大的優(yōu)勢是白天和夜間聚焦一致，不會出現(xiàn)彩轉(zhuǎn)黑虛焦的情況。這是因為它采用了非球面鏡片和特殊的玻璃材質(zhì)，所以能消除聚焦誤差，實現(xiàn)日夜聚焦一致，而這個性能，對于彩轉(zhuǎn)黑攝像機至關(guān)重要。