低照度監控攝像機的環境定義
什么條件可算是低照度環境呢?從字面上來看,環境照度非正常標準的條件謂之低照度。對低照度的定義眾說紛紜,并沒有統一的工程標準定義,只有表示彩色攝像機可視條件從0.0004~1Lux,黑白攝像機可視條件從0.0003~0.1Lux的說法,但其實真正的低照度環境需要很多光線及照明等條件配合。
如果以工程實務角度來看,其定義也沒那么復雜:當一個攝像機的影像在畫面開始產生一些黑暗部分噪聲及色彩產生變化時,都可以在工程執行上以低照度來認定此時的環境條件。所以其實從學理上,監控工程執行并不須要考慮太多理論數值來驗正是否須要低照度監控設備,而應該依據環境的情況來認定,才比較符合工程上設備采用的要求。
低照度攝像機監控訴求
談到低照度監控訴求時,必須先把低照度、完全黑暗或有輔助照明這樣的環境做一個明確的了解及區分,因為低照度的環境不等于全暗條件,更不等于有輔助照明的情況,所以在做低照度環境監控布建前,必須認識到個別環境條件下采用的監控攝影設備也不盡相同。在低照度環境監控布建前就應該了解這種應用技術與照度差的對應關系。過去在各種夜視技術尚未完備時,低照度監控一直是工程應用上的主要熱點,即便在后來紅外線及熱感攝像機大行其道的階段,低照度監控設備仍然有其不可替代性。這些低照監控設備的照度差與應用技術關鍵在于以下這幾個要件:
1、CCD/CMOSSensor完備的配套技術
一個完整的低照攝像機由兩部分組成,即鏡頭和攝像機本體,而攝像機本體包括感光器Sensor組件(CCD或CMOS)、復雜的信號處理電路(DSPProcessor)及濾光片(Filter)等。在Sensor組件上低照監控應用有一個特性,那就是Sensor感光面積越大進光量越高,也就是說在低照監控上與Sensor尺寸大小對應的低照度效益是1/2”優于1/3”,而1/3”又更優于1/4”的感光組件,這是低照監控應用與技術關系中不可忽略的關鍵。
2、鏡頭技術
鏡頭也是攝像部件的重要組成部份,它在低照監控應用技術上作用是為攝像機的Sensor感光組件聚焦被攝物體的光線,這里的低照應用與技術關系在于鏡頭的口鏡越大進光量也會越大,也就是鏡頭的進光量F值越小,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F值較小的鏡頭為另一關鍵。
3、濾光片Filter技術
濾光片是彩色攝像機的一個組件,對攝像機的低光成像效果有很大作用。一般濾光片可濾除紅外光。采用可濾除不需要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ICR-CUT,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。
由以上三個低照度應用的技術關鍵說明,可知低照度監控系統布建的訴求重點何在。
彩色低照度技術催生行業新市場
隨著人們對安防領域的重視,安防產品的性能也得到了大幅度的提升。但是在我們的生活中,還是有著各種形形色色的事故出現,這不得不讓我們的目光注意到那些我們尚未征服的特殊情況中。而這些所謂的特殊情況卻是與我們的生活息息相關的。比如在夜深人靜后,普通攝像機無法提供有效的城市道路監控錄像,或者只能提供黑白的視頻圖像而丟失重要的顏色信息,此時,一旦有突發事件發生,監控系統往往束手無策,難以獲得足夠的視頻信息。
除此之外,像機場、港口、地鐵、停車場等領域的監控設備都會遇到低照度的情況,而像銀行、發電廠、監獄,如果不能保障在夜晚或者低照度的環境下依然可以獲得優質的彩色監控圖像,那么一旦發生突發狀況,后果將不堪設想。
因此,市場期待新的安防監控設備,它們會更加關注在室外復雜的光照條件下尤其是低照度環境下的表現,以求找到在低照度環境下的安防監控解決方案。在安防領域越來越被企業和民眾關注的背景下,更多的安防企業也開始重視其產品在低照度環境下的表現,尤其是對高清攝像機在低照度環境下能夠有效工作的需求將愈加迫切。
雖然目前HD-SDI應用的普及度及用戶的認知度還遠遠不及IP網絡高清監控,但HD-SDI不失真原始圖像與高清實時,不受傳輸網路影響的特點使得其優勢明顯。HD-SDI高清方案以其“模擬為形,數字為骨”的系統架構,可能更易得到客戶的接受,相比傳統視頻監控方案,在布線、產品外觀和應用上沒有變化,SDI攝像機整體系統簡單,安裝簡易,從我們了解到的用戶目前的使用情況來看,SDI攝像機穩定性要比網絡攝像機好一些,單機功耗也更低些。
SDI攝像機當然也存在著一些劣勢,諸如成本高、配套不全且昂貴,相對于模擬和網絡攝像機而言傳輸距離短,而且在安防監控工程的運用中,用戶對SDI高清攝像機還較為陌生。首先大幅降低了SDI攝像機的成本,簡化了SDI攝像機的設計流程;其次,提供了一系列配套設備的設計方案,比如說,低成本的SDI-DVR前端模塊、SDI中繼器、SDI光模塊、SDI光接口攝像機、SDI-HDMI轉換器等;最后,通過上面提到的中繼器、光接口攝像機可以解決SDI傳輸距離短的問題。根據對市場的觀察,SDI攝像機正是因為在廣播電視系統之外還沒有得到過重視和普及性的運用,具有較大的安防應用市場機會,并且較符合中國的國情。
關于低照度攝像機
顧名思義,低照度攝像機是指在較低光照度的條件下仍然可以攝取清晰圖像的攝像機,CCTV產業的技術規格方面對此并無統一標準,因此也無法定義在最低照度為何值可稱其為低照度攝像機。況且最低照度的數值與鏡頭的光圈大小(F值)、電子靈敏度(ELECTRONIC、SENSITIVITY)、紅外線開關狀態等條件均有關系,因此需要在相同測試條件下考察攝像機的最低照度。[
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