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低照度的环境定义与监控诉求

2019-02-19 19:01:49

低照度的环境定义与监控诉求

什么条件可算是低照度环境呢?从字面上来看,环境照度非正常标准的条件谓之低照度。对低照度的定义众说纷纭,并没有统一的工程标准定义,只有表示彩色摄像机可视条件从0.0004~1Lux,黑白摄像机可视条件从0.0003~0.1Lux的说法,但其实真正的低照度环境需要很多光线及照明等条件配合。

如果以工程实务角度来看,其定义也没那么复杂:当一个摄像机的影像在画面开始产生一些黑暗部分噪声及色彩产生变化时,都可以在工程执行上以低照度来认定此时的环境条件。所以其实从学理上,监控工程执行并不须要考虑太多理论数值来验正是否须要低照度监控设备,而应该依据环境的情况来认定,才比较符合工程上设备采用的要求。

再谈到低照度监控诉求时,必须先把低照度、完全黑暗或有辅助照明这样的环境做一个明确的了解及区分,因为低照度的环境不等于全暗条件,更不等于有辅助照明的情况,所以在做低照度环境监控布建前,必须认识到个别环境条件下采用的监控摄影设备也不尽相同。在低照度环境监控布建前就应该了解这种应用技术与照度差的对应关系。过去在各种夜视技术尚未完备时,低照度监控一直是工程应用上的主要热点,即便在后来红外线及热感摄像机大行其道的阶段,低照度监控设备仍然有其不可替代性。这些低照监控设备的照度差与应用技术关键在于以下这几个要件:

1. CCD/CMOS Sensor完备的配套技术

一个完整的低照摄像机由两部分组成,即镜头和摄像机本体,而摄像机本体包括感光器Sensor组件(CCD或CMOS)、复杂的信号处理电路(DSP Processor)及滤光片(Filter)等。在Sensor组件上低照监控应用有一个特性,那就是Sensor感光面积越大进光量越高,也就是说在低照监控上与Sensor尺寸大小对应的低照度效益是1/2”优于1/3”,而1/3”又更优于1/4”的感光组件,这是低照监控应用与技术关系中不可忽略的关键。

2. 镜头技术

镜头也是摄像部件的重要组成部份,它在低照监控应用技术上作用是为摄像机的Sensor感光组件聚焦被摄物体的光线,这里的低照应用与技术关系在于镜头的口镜越大进光量也会越大,也就是镜头的进光量F值越小,为了使得摄像机获得理想的低照度效果,需要配置相适合的或F值较小的镜头为另一关键。

3. 滤光片Filter技术

滤光片是彩色摄像机的一个组件,对摄像机的低光成像效果有很大作用。一般滤光片可滤除红外光。采用可滤除不需要的红外光而保留需要的红外光的滤光片。目前高端低照度摄像机会选用双滤光片ICR-CUT,即白天采用不感应红外的滤光片以获得清晰的图像,夜间采用可感应红外的滤光片得到更低的照度。

由以上三个低照度应用的技术关键说明,可知低照度监控系统布建的诉求重点何在。

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