攝像機(jī)低照度指標(biāo)的詳細(xì)解讀與應(yīng)用實(shí)例

在視頻監(jiān)控領(lǐng)域里，攝像機(jī)的低照度性能是一項(xiàng)重要性能指標(biāo)，它決定了攝像機(jī)在低照度環(huán)境下的拍攝效果。所以，低照度指標(biāo)歷來(lái)成為衡量攝像機(jī)性能和質(zhì)量的重要參考依據(jù)之一。只是在知道其重要性之后，究竟該如何正確、有效的理解并利用它?

系統(tǒng)集成商在選購(gòu)攝像機(jī)時(shí)，經(jīng)常會(huì)面臨多種選擇，不同廠家對(duì)攝像機(jī)指標(biāo)參數(shù)的不同表達(dá)方式常常令人迷惑，而限于實(shí)際情況，往往無(wú)法逐個(gè)測(cè)試攝像機(jī)的低照度效果。如何看懂?dāng)z像機(jī)的低照度參數(shù)指標(biāo)，從而衡量出不同攝像機(jī)低照度性能的優(yōu)劣，成為系統(tǒng)集成商關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題。那么，在攝像機(jī)的宣傳指標(biāo)參數(shù)是真實(shí)可信的前提下，是否能夠通過(guò)對(duì)攝像機(jī)低照度參數(shù)指標(biāo)的分析解讀，找到一條有效衡量攝像機(jī)低照度性能的途徑呢?

一個(gè)誤區(qū)

2款不同的攝像機(jī)，在同樣狀態(tài)下(彩色或者黑白)，A攝像機(jī)的低照度指標(biāo)是0.1LUX，B攝像機(jī)的低照度指標(biāo)是0.05LUX，是否能認(rèn)定B攝像機(jī)的低照度效果好于A攝像機(jī)呢?如果不加判斷，僅憑兩個(gè)數(shù)值的對(duì)比，我們很容易得出這個(gè)不準(zhǔn)確的結(jié)論，那么實(shí)際情況是怎樣的呢?

如果不加任何限制條件，說(shuō)某攝像機(jī)的低照度指標(biāo)是0.1Lux時(shí)，僅僅表示環(huán)境照度在0.1Lux的情況下，此攝像機(jī)是可以工作的。但此種光照條件下，攝像機(jī)的輸出視頻是否具有可看性和實(shí)際意義卻不得而知。例如某個(gè)攝像機(jī)的低照度指標(biāo)是0Lux，這是否表示此攝像機(jī)真的能在沒有可見光的環(huán)境下能成像呢，答案顯然是否定的，如排除紅外光成像，此時(shí)攝像機(jī)拍攝的圖像是漆黑一片，沒有實(shí)際意義。

三個(gè)參數(shù)

攝像機(jī)的低照度指標(biāo)不應(yīng)該只是一個(gè)簡(jiǎn)單的XX Lux值，在任何一份準(zhǔn)確專業(yè)的攝像機(jī)參數(shù)資料上，攝像機(jī)低照度指標(biāo)應(yīng)該至少表示為如下格式：彩色模式：XX Lux @F X(X IRE ,AGC XX)黑白模式：XX Lux @F X(X IRE ,AGC XX)

也就是說(shuō)，攝像機(jī)的低照度性能至少和3個(gè)參數(shù)是相關(guān)的，亦即配用鏡頭的F值，IRE值以及攝像機(jī)的AGC參數(shù)。在這些參數(shù)完整的前提下，前面的照度值才具有意義且可對(duì)比的。同時(shí)必須指出，如果攝像機(jī)是彩轉(zhuǎn)黑的，必須列出彩色和黑白狀態(tài)下各自的低照度指標(biāo)。

那么低照度標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式中各個(gè)量是什么意義以及它們之間有什么關(guān)系呢?

F值

F是鏡頭的光圈系數(shù)，與進(jìn)光量呈反比關(guān)系。由于攝像機(jī)必須依靠鏡頭的光圈來(lái)決定進(jìn)光量，從而決定拍攝效果。所以，在表達(dá)攝像機(jī)的低照度指標(biāo)時(shí)，必須要有一個(gè)F值為條件。對(duì)于一款自動(dòng)光圈的變焦距鏡頭來(lái)說(shuō)，鏡頭上一般會(huì)標(biāo)示出F值，注意，此值只代表焦距最小時(shí)即廣角狀態(tài)時(shí)的光圈值，一般認(rèn)為，隨著焦距的增加，鏡頭的進(jìn)光量是逐步減少的，所以當(dāng)鏡頭處于廣角狀態(tài)時(shí)，畫面比較亮，處于望遠(yuǎn)狀態(tài)時(shí)，畫面則變暗，這種現(xiàn)象在夜間尤其明顯。鏡頭焦距的變化，帶動(dòng)鏡頭進(jìn)光量的變化，反映到對(duì)應(yīng)F值的改變，但是鏡頭上的F值，只是標(biāo)示出此款鏡頭的最大進(jìn)光量，所以，只看鏡頭上標(biāo)示的F值，只能判斷在廣角狀態(tài)下的鏡頭進(jìn)光效率，而不能充分體現(xiàn)鏡頭的真實(shí)性能，鏡頭的2個(gè)焦距極端對(duì)應(yīng)的F值通常相差得很大，所以某些鏡頭夜間在廣角時(shí)，畫面還不錯(cuò)，但是一旦處于望遠(yuǎn)狀態(tài)，畫面就很暗了。真正好的鏡頭，在焦距最大和最小時(shí)，F(xiàn)值相差并不大，比如從1.8變到1.6,這種鏡頭的夜間效果相對(duì)更好。而通常在低照度指標(biāo)中標(biāo)注的F值，表示測(cè)試時(shí)使用的鏡頭在廣角狀態(tài)下的F值，即進(jìn)光量為最大時(shí)。

IRE值

眾所周知，模擬視頻是一個(gè)峰峰值為1伏的不規(guī)則波形，X軸以下為同步電平，幅度為0.3伏即300毫伏，X軸以上是實(shí)際視頻波形，此部分波形會(huì)隨著視頻亮度以及視頻內(nèi)容發(fā)生變化，其幅度為0.7伏即700毫伏。

700毫伏是視頻信號(hào)極限幅值，隨著光照條件的下降，此值將會(huì)隨之下降。如果把鏡頭完全遮住，通過(guò)示波器上可以看到視頻波形幅度接近于0。那么IRE是什么呢?IRE是一個(gè)視頻測(cè)量中的單位，在廣播級(jí)視頻電平中規(guī)定了任何視頻信號(hào)在播放時(shí)的亮度電平都不可能超過(guò)100IRE，即700毫伏等同于100IRE，也就是說(shuō)，IRE值將指示視頻信號(hào)的幅度。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)視頻信號(hào)低于250IRE(700毫伏的四分之一)，即175毫伏時(shí)，被認(rèn)為此時(shí)的視頻信號(hào)是無(wú)實(shí)際意義的，因?yàn)榇藭r(shí)反映在監(jiān)視器上的效果是畫面基本漆黑，無(wú)法進(jìn)行有效的監(jiān)控。鑒于此，在攝像機(jī)的低照度指標(biāo)里，IRE這一項(xiàng)一般不會(huì)低于25，往往標(biāo)注30居多，少數(shù)產(chǎn)品標(biāo)注50。很顯然，當(dāng)環(huán)境照度降低時(shí)，視頻幅度和IRE值都是隨之下降的。當(dāng)考察攝像機(jī)的低照度性能時(shí)，IRE值可能會(huì)很低，但是必須保證顯示出的視頻還是有意義的。