解析低照度环境下几种摄像机的应用 - 安防知识网

照度的定义是指物体被照亮的程度，采用单位面积所接受的光通量来表示，单位为勒克斯(Lux,lx)。照度是以垂直面所接受的光通量为标准，若倾斜照射则照度下降。

而低照度环境，在此通俗讲就是指光线不足很黑的环境，在这样的环境中，要让监控系统录取清晰的图像，前辈们想出了许许多多的解决办法，从最早的彩色摄像机+灯光补偿、日夜两用低照度摄像机到现在的红外摄像机，几种解决方案里融入了一代又一代安防人的心血。

彩色摄像机+灯光补偿
在低照度环境中，特别为摄像机加上一个照明用的可见光源，让摄像机能录取到优质的图像。这种解决方案显得原始，但它确实是最直接和有效的一种方法。现在工程实际应用中，特别配置可见光源照明，先不说浪费资源，对于监控系统的不够隐蔽也是其一大缺点，所以这种方案现在出现机率已经很少。之前还有工程应用在楼梯口，及仓库等场所，为了节省资源，在灯具上安装了一个红外感应开关或声控开关，由于开关延时电路的不足，只能在灯亮的几秒内录取到犯罪份子进入的画面，灯熄后却录不到做案的全过程。但如果是在白天晚上光线都很充足的环境，便可以利用本身的光线补偿方案，如机场安检口、24小时便利店、车站候车室等场所。

红外摄像机
红外摄像机其实是受到了上一种解决方案的启发，其原理只是用不可见的红外光代替了可见光源去照明。谈到红外摄像机，大家都认为红外摄像机的技术门槛低，市场需求量大，对安防企业上马红外产品的情绪是空前的高涨，以至于五花八门的宣传让消费者大跌眼镜。而红外摄像机本身具有的偏色、发热、红外灯功率衰减等软肋，让红外摄像机在距离和寿命上大打折扣。

尽管红外摄像机本身存在技术难题，在工程应用中还是得到了迅速推广。据笔者2007年底在北京市场调查的真实数据，工程案例中红外摄像机的占有率已经超过58%，至2008年底，已达到63%，并且还有逐年上升的趋势。之前做一些政府的大型项目，不用考虑价格成本问题，从来都是选材国外的枪机或一体机型。近年来由于政府的财政预算和竞争压力，现在做方案时，会考虑用上红外摄像机。如有些厂房、出租屋、连锁店、旅馆、酒店、餐厅、网吧等娱乐场所的客户会主动要求用晚上能看到的红外摄像机，并且在中国的“平安城市”、“科技强警”项目上，也开始了对红外摄像机的采购。当然这其中一方面因素是因为红外摄像机低廉的成本。另一方面，在文中提到的三种低照度环境解决方案中，红外摄像机是唯一能在完全没有光线（照度为0 LUX）的情况下成像的一种产品，这也是红外摄像机最大的优点。

鉴于红外摄像机存在红外灯角度、镜头角度的搭配问题，所以在选购红外摄像机时还得注意一些细节。例如最基本的选购标准是白天不能偏色严重，晚上成像清晰。于是很多不正当的竞争手段都在围拢这一衡量标准展开，有些增加红外LED的电流，晚上够清晰了，但寿命也因此衰减了。还有许多企业在红外摄像机的红外距离上做文章，即便大家知道在不同环境中，其红外光线的反射是有强弱之分的，也还是要标榜自己的红外摄像机有多少米、多远距离等。另外，选购红外摄像机应当根据具体安装环境而定。

日夜两用低照度摄像机
低照度摄像机的产生，是在解决低照度这种特殊环境应用下而产生的一个品种，它的主要优势就是在环境光照很低的环境中，能做到尽量强化照度而看到被监控对象。目前真正低照度摄像机在国内市场其实只有两种，一种 “帧积累”模式和另一种“超感度”模式。而行业很多人会将“彩转黑”模式也当成一种低照度摄像机，其实真正的“低照度摄像机”应指摄像机本身 (所采用的元件,技术)可达到的功能，而白天彩色/晚上黑白的摄像机因受限于CCD感度，本身并无法改变，只是利用线路切换及搭配红外光的方式将功能提升，不能算是低照度摄像机。

“帧积累”模式又可称为“低速快门”模式，是利用电脑记忆体的技术，连续将几个因光线不足而较显模糊的画面累积起来，成为一个影像清晰的画面，运用SLOW SHUTTER技术降低摄像机照度至0.008LUX/F1.2，并且画面能够累积的帧数 (128帧)。这些DSP芯片技术掌握在一些进口牌上，如LG、松下、三星等进口机才有，国内没有几家安防企业能生产出这种“帧积累”模式低照度摄像机。此类型低照度摄像机适用于禁止红、紫外线破坏的博物馆，夜间军事海岸线监视、夜间生物活动观察等属性较静态场所的监控。

“超感度”模式是市面上最常用的低照度摄像机，它在配置与性能上增强了背光补偿，采用了高感光低照的CCD，以SONY公司的EXVIEWHAD为主。

低照度摄像机不用外加辅助照明光源，也不像红外摄像机一样存在许多“软肋”，理论上低照度摄像机应用的场所应当会越来越广，但事实上，据笔者对安防市场的了解，低照度摄像机的用量并不是很大，分析有这三方面的因素。

第一个重要因素就是成本因素。一台“超感度”低照度摄像机的价格，要比同参数的普通摄像机高出大约40%以上。国内的工程商和用户对这些高价位产品还没有一个较高的接受度，还是需要时间去培养和转变他们的消费观念和意识，这也大大制约了低照度摄像机的普及。

第二个因素是由于“超感度”低照度摄像机本身的设计原理存在问题。为了强化在环境光照，内部增强了强背光补偿，采用是“超感度”低照CCD ，而这类CCD主要特性就是高感光，对于噪点控制不强，所以白天效果看起来并不是很理想，会出现一些噪点。

第三个因素是“超感度” 低照度摄像机对镜头的要求过高。如果要将低照的功效发挥到极致，镜头的F值至少要在1.2以下，因为只有增大镜头的通光量，才能保证摄像机的感光度。而业内人士都知道，真正F值达到1.2的镜头，国产镜头厂商可以说是屈指可数，而一个稍好点的进口自动光圈镜头，其价格会高出一台国产摄像机的好几倍。

结束语
目前对于什么照度下可称为低照度环境，暂时没有查到国家标准，也没有行业标准，加上每个安防企业的宣传各不相同，自然令到工程商和用户会头晕目眩，无法选择。其实现在大量关于低照度摄像机的市场信息，其宣传版本之多，足可让一个从业多年的安防前辈都感叹自己阅历不够，何况一般用户。