主頁(http://www.by236.com):低照度攝像機引領夜間安防 近年來,伴隨CCD和DSP技術的日趨進步,低照度攝像機雖然日趨成熟穩定,并在不少領域中使用,但行業專家認為低照度攝像機并非是市場主流,只有在一些特定的情況下被應用,如添加光源成本較高或不便于安裝光源的情況下,低照度攝像機才能發揮作用。 低照度攝像機定義 目前市場上標榜的低照度攝像機無論是廠商或是進口商,對低照度的定義眾說紛紜,莫衷一是,彩色攝像機從0.0004LUX~1LUX,黑白攝像機從0.0003~0.1LUX均有,(若搭配紅外線,則均可達0LUX),這就是國內市場在CCTV產業的技術規格方面并無統一標準,而產生各說各話的情況。行業內人士強調,照度能低到多少,不僅要看鏡頭的光圈大小(F值),更要看是在什麼條件限制下才能出現所標示的LUX值,否則只是流于數字的游戲罷了!以光圈大小(F值)而言,光圈愈大則其所代表的F值愈小,所需的照度愈低。另外電子靈敏度(ELECTRONIC、SENSITIVITY)是否提高,單一畫面累積幀數為多少?紅外線是ON還是OFF?……等都應了解清楚,才不致被規格所標示的照度數值所混淆。低照度攝像機在中國市場的演進過程低照度攝像機在中國市場的演進簡單分為以下三步:白天彩色/晚上黑白(COLOR/MONO)低速快門(SLOW/SHUTTER)及超感度攝像機(EXVIEW/HAD)。 一、白天彩色/晚上黑白(晝夜型攝像機COLOR/MONO) 此類攝像機目前在市場上仍有其特定的需求群。晝夜(COLOR/MONO)攝像機的照度在國內市場上最低標示數值甚至為0LUX,我們不禁要問:“攝像機乃光學原理制成,0照度下如何成像?”白天彩色/晚上黑白(COLOR/MONO)攝像機是利用黑白影像對紅外線感度較高的特點,在一定的光源條件,利用線路切換的方式將影像由彩色轉為黑白,以便于搭配紅外線。在彩色/黑白線路轉換的技術演進過程中,此類攝像機已采用單一CCD(彩色)設計,在白天或光源充足時為彩色攝像機,當夜晚降臨或光源不足時(一般在1LUX~3LUX)即利用數位電路將彩色信號消除掉,成為黑白影像,且為了搭配紅外線,亦拿掉了彩色攝像機不可缺的紅外線濾除器,真正的“低照度攝像機”應指攝像機本身(所采用的元件,技術)可達到的功能,而白天彩色/晚上黑白的攝像機因受限于CCD感度,本身并無法改變,只是利用線路切換及搭配紅外光的方式將功能提升,不能算是低照度攝像機。 二、低速快門(SLOW/SHUTTER) 此類攝像機又稱為(畫面)累積型攝像機,是利用電腦記憶體的技術,連續將幾個因光線不足而較顯模糊的畫面累積起來,成為一個影像清晰的畫面,運用SLOWSHUTTER技術降低攝像機照度至0.008LUX/F1.2(×128),并且畫面能夠累積的幀數(128幀)是屬于甚至包括進口品牌再內的領先水平。此類型低照度攝像機適用于禁止紅、紫外線破壞的博物館,夜間生物活動觀察,夜間軍事海岸線監視等,屬性較靜態場所的監視。 三、超感度攝像機(EXVIEW/HAD) 超感度攝像機(EXVIEW/HAD),又稱24小時攝像機,其彩色照度可達0.05LUX,黑白則可達0.003-0.001LUX(亦可搭配紅外線以達0LUX)不僅能清晰的辯識影像,更是實時連續的畫面。 低照度攝像機技術 所謂低照度攝像機,即在光線很暗的情況下,無需其它輔助光源仍能識別目標物體的攝像機,常見的有槍式攝像機和半球型攝像機。 環境照度(亮度)通常以lux(勒克斯)為單位來衡量,其值越小,說明環境越暗。攝像機的照度指標也用lux為單位來衡量,其值越小,說明其靈敏度越高,越能看清暗處的物體。因此,照度的高低成為人們選擇攝像機的一個重要參數。 現在,很多廠家(商家)將攝像機的照度參數越標越低,從1.0lux到0.1lux,再到0.001lux等等,那么,這些攝像機果真有那么高的靈敏度嗎?為了真正認識低照度攝像機,下面從兩方面進性闡述。 CCD及配套技術 一個完整的攝像設備由有兩部分組成,即鏡頭和攝像機,而攝像機又由感光器件(CCD或者CMOS,本文以CCD為例)、復雜的信號處理電路、濾光片等組成。 鏡頭 作為攝像部件的重要組成部分,其作用是為攝像機的CCD聚焦被攝物體的光線,使景物在CCD上成像。其可攝取光線的多少直接決定了CCD成像的清晰度。衡量鏡頭攝取光線的多少,稱之為進光量,鏡頭的進光量用F值(光圈)表示。F值=f(焦點距離)/D(鏡頭的有效口徑),它與口徑成反比,與焦點距離成正比。在焦距相同的條件下,鏡頭口徑越大,F值越小,鏡頭進光量就越大。常見鏡頭的F值多為1.2、1.4,目前也有F1.0的鏡頭。因此為了使得攝像機獲得理想的低照度效果,需要配置相適合的或配置F值較小的鏡頭。 CCD感光器件 目前攝像機常用的CCD主要有三大供應商,即SONY、SHARP和LG,在這三種CCD中,SONY的CCD感光度相對較好,常用的SONY CCD低照度技術為Super HAD CCD;后來SONY又研發出超感光度CCD,SONY稱之為EXVIEW CCD,該CCD的感光度為Super HAD CCD的5倍。 另外,CCD的尺寸大小也對感光度有著很大的影響,尺寸越大,其感光度越好。為了使攝像機有更低的照度指標,經常會采用1/2英寸的CCD攝像機。有數據顯示:1/3英寸CCD的感光量只有1/2英寸CCD的56%;而1/4英寸CCD的感光量只有1/3英寸CCD的44%。 濾光片 其是彩色攝像機的一個很小的器件,對攝像機的成像效果起著很大作用。濾光片濾除紅外光。彩色攝像機的CCD也可感應紅外線,但因感應紅外光易導致DSP無法算出正確顏色,因此須加一片濾光片將光線中紅外光濾除,所以只有彩色CCD需要濾光片,黑白CCD不需要安裝。 低照度攝像機為得到更低的照度,除攝取可見光外,也需要攝取一些紅外光,而不同波長的紅外光都被攝取會對攝像機成像造成一定的影響,所以要采用可濾除不需要的的紅外光而保留需要的紅外光的濾光片。目前高端低照度攝像機會選用雙濾光片,即白天采用不感應紅外的濾光片以獲得清晰的圖像,夜間采用可感應紅外的濾光片得到更低的照度。此類攝像機都會有一個光敏電阻,當光敏電阻感應到外界光線不足時會啟動攝像機內的觸發電路,將不感應紅外光的濾光片切換成感應紅外光的濾光片。更高端的攝像機在切換濾光片的同時會轉換成黑白圖像,以此得到更好的圖像效果。當然,在轉換過程中會遇到一個臨界值問題,若光線恰好在設定的臨界值時會來回切換,不但對成像效果會有影響,也會因為不停的機械運動影響濾光片的壽命,所以一些生產廠家在攝像機內增加一個延遲電路,即當達到臨界值時延遲一段時間再切換,若在這個時段內,照度繼續降低,則切換,若保持不變或者升高,則不進行切換。
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