攝像機做為視頻監(jiān)控的基礎,在整個安防領域占有舉足輕重的地位。隨著安防行業(yè)的發(fā)展,攝像機的傳輸模式從模擬網(wǎng)絡發(fā)展到到數(shù)字網(wǎng)絡;顯示的清晰度從標清到高清,再到全高清,甚至現(xiàn)在出現(xiàn)的4K、8K超高清;低照度水平也從月光級到星光級,再到超星光,直至現(xiàn)在的黑光或者可以稱呼為黑夜全彩視覺,攝像機技術的進步真可謂是日新月異。
隨著技術的進步,攝像機的圖像傳輸、清晰度、低照度等各項性能也在不斷提高。而目前的幀累積攝像機存在的問題是晚上黑白畫質,延時拖尾,畫面不連續(xù)。傳統(tǒng)的紅外補光技術雖然能在低照度下獲得清晰的成像,同樣也會失去色彩,只能形成黑白圖像,并且紅外補光還存在有照射距離短、效果衰減、光線不均勻、發(fā)熱量大、使用壽命短等問題,車牌這類高反光的物體也很容易過曝,而衣著顏色、車身顏色、車牌等又往往是破案的關鍵線索,丟失不得,所以低照度下的清晰彩色成像需求越來越多。攝像機不但要實現(xiàn)24小時全天候監(jiān)控,應用的環(huán)境也越來越復雜。
低照度攝像機的應用與制造日趨成熟,大多數(shù)的廠家將攝像機照度研發(fā)的越來越低,大致上從1.0Lux發(fā)展到現(xiàn)在標示0.0001Lux等。如果攝像機內(nèi)置補光燈的話,最低照度為0Lux。那么,這些攝像機真有那么高的低照靈敏度嗎?還是吹牛居多?為了分辨低照度攝像機的優(yōu)劣,大家可從下面四個因素去做優(yōu)劣分辨。
一、采用的鏡頭
作為低照度攝像機的重要組部分,鏡頭作用是為攝像機的Sensor聚焦被攝物體的所需光線,使景物成像正常。鏡頭可攝取進來光線多寡直接決定了CCD或CMOS sensor成像的清晰度。因此鏡頭上衡量攝取光線多少的條件,我們稱之為進光量F值,鏡頭的進光量用F值(光圈)的應用表示。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(xiàn)值越小,鏡頭進光量就越大。常見鏡頭的F值多為1.2、1.4,當然目前也有大到F1.0的鏡頭,但畢竟是少數(shù)。因此為了使得低照度攝像機獲得優(yōu)越的低照效果,搭配適合的F值鏡頭就成了關鍵因素的首要。
二、傳感器
目前低照度攝像機常用的CCD/CMOS主要有幾個供貨商,即SONY、SHARP和Aptina, Omnovision, LG等,在這些CCD/CMOS供貨商中,SONY的CCD感亮度相對較好,常用的SONYCCD低照度技術為Super HAD CCD; 后來又有超感亮度Exview CCD,Exview CCD的感光敏感度通常為Super HAD CCD的5倍之都多。而CMOS在圖素電增多及進光方式改善下,SONY與APTINA與OMNIVISION都有很多大尺寸及高敏度≧1000mV的Sensor推出以因應低照度IP攝像機的需求。
另外,CCDC/MOS組件的尺寸大小也對感亮度有著很大的影響,尺寸越大,其感亮度越好。為了使低照度攝像機有更低的照度要求指標,通常廠商會采用1/1.8,1/2英寸的CCD/CMOS sensor較多。在組件廠商的規(guī)格表中也有數(shù)據(jù)可顯示1/3英寸的CCD的進光感光量大約只有1/2英寸大小CCD的56%而已;而1/4英寸CCD的感光量更只有1/3英寸CCD的44%。如此可印證感光組件大小也是影響攝像機低照效果的關鍵因素之一。
三、圖像DSP處理器組件
低照度攝像機技術發(fā)展到現(xiàn)在,不僅只有在鏡頭硬件技術及感光組件方面的研發(fā)改良,攝像機內(nèi)的DSP圖像處理器部份也有一些技術是會關系到低照度攝像機的圖像表現(xiàn),這些圖像處理技術好比DSS低速電子快門,即幀累積技術還有彩色轉黑白信號部份,但通常攝像機廠商在此部份的著力多以低速電子快門方式的圖像處理技術應用較多,這是影響低照度攝像機低照效果的另一微小關鍵因素。
四、彩色轉黑白技術
一般來說單純黑白攝像機的光線靈敏度都會比彩色攝像機的靈敏度要高很多,因為在黑白攝像機中DSP圖像處理只需對黑白兩色進行運算處理,所以現(xiàn)在攝像機廠商在制造上大部分的低照度攝像機都以有彩色轉黑白的功能居多,也就是白天為彩色圖像,到了晚上夜間通過DSP圖像處理器處理將圖像轉換為黑白圖像,來換得到更低的夜視照度。這里面一般彩色轉黑白的過程是通過CCD/CMOS采集光線后轉換的電荷(電流)強弱大小來控制圖像切換程度,當電流大小達到一定臨界值時會自動轉切換為黑白圖像,同時為了不讓攝像機在電流臨界值邊緣上下不斷的反復切換攝像機色彩,通常在電路上會做一個時間延遲處理電路來控制攝像機的彩色黑白開關。
依據(jù)以上四個因素,相信很多使用者都可以在選擇低照度攝像機時來判定優(yōu)劣,而不是一味的相信廠商在規(guī)格表上標示的最低照度數(shù)字,另外除了四個低照攝像機選型因素外,應用環(huán)境、用戶需求、監(jiān)視目標內(nèi)容這些條件也是選擇低照度攝像機不可忽略的重要條件。如根據(jù)用戶需求,確定攝像機安裝在室內(nèi)還是室外,如果在室內(nèi)用可以選擇半球式低照度攝像機,在室外可以使用防水低照攝像機或低照攝像機加一個防水護罩即可。