主頁(http://www.130131.com):低照度攝像機(jī)引領(lǐng)夜間安防 近年來,伴隨CCD和DSP技術(shù)的日趨進(jìn)步,低照度攝像機(jī)雖然日趨成熟穩(wěn)定,并在不少領(lǐng)域中使用,但行業(yè)專家認(rèn)為低照度攝像機(jī)并非是市場主流,只有在一些特定的情況下被應(yīng)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(jī)才能發(fā)揮作用。 低照度攝像機(jī)定義 目前市場上標(biāo)榜的低照度攝像機(jī)無論是廠商或是進(jìn)口商,對低照度的定義眾說紛紜,莫衷一是,彩色攝像機(jī)從0.0004LUX~1LUX,黑白攝像機(jī)從0.0003~0.1LUX均有,(若搭配紅外線,則均可達(dá)0LUX),這就是國內(nèi)市場在CCTV產(chǎn)業(yè)的技術(shù)規(guī)格方面并無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),而產(chǎn)生各說各話的情況。行業(yè)內(nèi)人士強(qiáng)調(diào),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(xiàn)所標(biāo)示的LUX值,否則只是流于數(shù)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(shù)為多少?紅外線是ON還是OFF?……等都應(yīng)了解清楚,才不致被規(guī)格所標(biāo)示的照度數(shù)值所混淆。低照度攝像機(jī)在中國市場的演進(jìn)過程低照度攝像機(jī)在中國市場的演進(jìn)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(jī)(EXVIEW/HAD)。 一、白天彩色/晚上黑白(晝夜型攝像機(jī)COLOR/MONO) 此類攝像機(jī)目前在市場上仍有其特定的需求群。晝夜(COLOR/MONO)攝像機(jī)的照度在國內(nèi)市場上最低標(biāo)示數(shù)值甚至為0LUX,我們不禁要問:“攝像機(jī)乃光學(xué)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(jī)是利用黑白影像對紅外線感度較高的特點(diǎn),在一定的光源條件,利用線路切換的方式將影像由彩色轉(zhuǎn)為黑白,以便于搭配紅外線。在彩色/黑白線路轉(zhuǎn)換的技術(shù)演進(jìn)過程中,此類攝像機(jī)已采用單一CCD(彩色)設(shè)計,在白天或光源充足時為彩色攝像機(jī),當(dāng)夜晚降臨或光源不足時(一般在1LUX~3LUX)即利用數(shù)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(jī)不可缺的紅外線濾除器,真正的“低照度攝像機(jī)”應(yīng)指攝像機(jī)本身(所采用的元件,技術(shù))可達(dá)到的功能,而白天彩色/晚上黑白的攝像機(jī)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(jī)。 二、低速快門(SLOW/SHUTTER) 此類攝像機(jī)又稱為(畫面)累積型攝像機(jī),是利用電腦記憶體的技術(shù),連續(xù)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(yùn)用SLOWSHUTTER技術(shù)降低攝像機(jī)照度至0.008LUX/F1.2(×128),并且畫面能夠累積的幀數(shù)(128幀)是屬于甚至包括進(jìn)口品牌再內(nèi)的領(lǐng)先水平。此類型低照度攝像機(jī)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(jiān)視等,屬性較靜態(tài)場所的監(jiān)視。 三、超感度攝像機(jī)(EXVIEW/HAD) 超感度攝像機(jī)(EXVIEW/HAD),又稱24小時攝像機(jī),其彩色照度可達(dá)0.05LUX,黑白則可達(dá)0.003-0.001LUX(亦可搭配紅外線以達(dá)0LUX)不僅能清晰的辯識影像,更是實時連續(xù)的畫面。 低照度攝像機(jī)技術(shù) 所謂低照度攝像機(jī),即在光線很暗的情況下,無需其它輔助光源仍能識別目標(biāo)物體的攝像機(jī),常見的有槍式攝像機(jī)和半球型攝像機(jī)。 環(huán)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(huán)境越暗。攝像機(jī)的照度指標(biāo)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(jī)的一個重要參數(shù)。 現(xiàn)在,很多廠家(商家)將攝像機(jī)的照度參數(shù)越標(biāo)越低,從1.0lux到0.1lux,再到0.001lux等等,那么,這些攝像機(jī)果真有那么高的靈敏度嗎?為了真正認(rèn)識低照度攝像機(jī),下面從兩方面進(jìn)性闡述。 CCD及配套技術(shù) 一個完整的攝像設(shè)備由有兩部分組成,即鏡頭和攝像機(jī),而攝像機(jī)又由感光器件(CCD或者CMOS,本文以CCD為例)、復(fù)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(jī)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(jìn)光量,鏡頭的進(jìn)光量用F值(光圈)表示。F值=f(焦點(diǎn)距離)/D(鏡頭的有效口徑),它與口徑成反比,與焦點(diǎn)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(jìn)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(jī)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(jī)常用的CCD主要有三大供應(yīng)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(shù)為Super HAD CCD;后來SONY又研發(fā)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(jī)有更低的照度指標(biāo),經(jīng)常會采用1/2英寸的CCD攝像機(jī)。有數(shù)據(jù)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(jī)的一個很小的器件,對攝像機(jī)的成像效果起著很大作用。濾光片濾除紅外光。彩色攝像機(jī)的CCD也可感應(yīng)紅外線,但因感應(yīng)紅外光易導(dǎo)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(jī)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(jī)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(jī)會選用雙濾光片,即白天采用不感應(yīng)紅外的濾光片以獲得清晰的圖像,夜間采用可感應(yīng)紅外的濾光片得到更低的照度。此類攝像機(jī)都會有一個光敏電阻,當(dāng)光敏電阻感應(yīng)到外界光線不足時會啟動攝像機(jī)內(nèi)的觸發(fā)電路,將不感應(yīng)紅外光的濾光片切換成感應(yīng)紅外光的濾光片。更高端的攝像機(jī)在切換濾光片的同時會轉(zhuǎn)換成黑白圖像,以此得到更好的圖像效果。當(dāng)然,在轉(zhuǎn)換過程中會遇到一個臨界值問題,若光線恰好在設(shè)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(jī)械運(yùn)動影響濾光片的壽命,所以一些生產(chǎn)廠家在攝像機(jī)內(nèi)增加一個延遲電路,即當(dāng)達(dá)到臨界值時延遲一段時間再切換,若在這個時段內(nèi),照度繼續(xù)降低,則切換,若保持不變或者升高,則不進(jìn)行切換。
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