淺析低照度夜視監(jiān)控系統(tǒng)的四種應(yīng)用模式

在進(jìn)行低照與夜視監(jiān)控建置及產(chǎn)品選型前，需先對(duì)低照與夜視應(yīng)用的類別及特性有所了解，只有掌握這些類別特性之后才能善加運(yùn)用于相應(yīng)的環(huán)境。首先，低照度攝像機(jī)一般是指無(wú)需輔助燈光就能夠辨別低照環(huán)境下的目標(biāo)，其原理是運(yùn)用攝像機(jī)本身感光組件Sensor、圖像處理單元ISP/DSP及鏡頭光學(xué)作用共同實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用這些底層關(guān)鍵技術(shù)，低照與夜視監(jiān)控的應(yīng)用方式才得以產(chǎn)生實(shí)際的效能，而其實(shí)現(xiàn)方式并非唯一，大致包含以下幾大類。

最便利的日彩色/夜黑白模式(Day/NightMode)

又稱為日夜模式，利用電子機(jī)械原理，此種攝像機(jī)在市場(chǎng)上漸漸成為主流。一般日夜型攝像機(jī)的低照性能以彩色10-2Lux及ICRon黑白時(shí)10-3~10-4Lux的模式來(lái)標(biāo)示，0Lux這樣的標(biāo)示基本沒有意義，因此在應(yīng)用于低光夜視情況下的日夜監(jiān)控時(shí)必須特別說(shuō)明。此種攝像機(jī)利用黑白影像對(duì)紅外線高感度的特點(diǎn)，在特定的光線條件下，利用電子機(jī)械線路切換濾光片ICRCut或直接切換為黑白信號(hào)，即在感應(yīng)紅外線后將影像由彩色轉(zhuǎn)為黑白模式。而在彩色/黑白線路轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，因?yàn)槿コ思t外濾光片，使得畫面成像焦點(diǎn)產(chǎn)生變化，故必須搭配IR鏡頭，使日夜成像焦距保持一致，以避免影像焦距模糊及色彩表現(xiàn)不正確等缺點(diǎn)?；诖?，雖然此類型攝像機(jī)已成為采購(gòu)趨勢(shì)，但額外搭配IR鏡頭令成本增加這一“劣勢(shì)”無(wú)法避免，且嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，此模式并不是最理想的低照與夜視應(yīng)用方式。

最常用的低光高感應(yīng)模式(Low-LightMode)

又稱低光全彩模式，此型攝像機(jī)大多采用SuperHAD、Ex-view/EXTRA-ViewCCD或背照式COMS為感光組件，在低照環(huán)境下有很好的可見光和近紅外光反應(yīng)。應(yīng)用此技術(shù)的攝像機(jī)也稱做全天候攝像機(jī)。通常其低光彩色模式的低照度可達(dá)10-2Lux，以黑白呈現(xiàn)可達(dá)10-3Lux，搭配紅外輔助照明則可在0Lux下使用，但后兩種情況的照度不構(gòu)成Low-light即低光彩色條件的要求與模式。此種監(jiān)控?cái)z像機(jī)不僅能清晰的辨識(shí)影像，更能在低光下維持一定噪聲值呈現(xiàn)彩色畫面，且沒有通過(guò)快門慢速光累積方式實(shí)現(xiàn)低照顯示時(shí)出現(xiàn)的畫面延遲拖尾等情況。

最具風(fēng)險(xiǎn)的慢速快門模式(DigitalSlowShutter)

利用DSS電子低速快門，讓光線大量通過(guò)光圈快門累積出較高的畫面照度效果，也被稱為光或幀累積方式。這類幀累積型攝像機(jī)，利用慢快門技術(shù)，將因光線不足而較顯模糊的畫面累積起來(lái)，形成一個(gè)影像清晰的畫面。在光圈為f1.2-1.4的前提下，畫面能累積足夠的照度幀數(shù)，此技術(shù)可降低攝像機(jī)照度至10-4Lux。有文章曾提及這是一種雖笨但可靠的低光應(yīng)用技術(shù)，但這種技術(shù)只適用于固定式攝像機(jī)，且需求環(huán)境光線變化恒定，否則容易導(dǎo)致畫面拖影延時(shí)，適用于禁用紅外線或投射燈等靜態(tài)監(jiān)控場(chǎng)所。

最不得已的紅外線輔助照明模式(IRIlluminationMode)

又稱紅外線攝像機(jī)(IRCamera)，是目前除了日夜轉(zhuǎn)換攝像機(jī)以外最好的一種低照與夜視應(yīng)用，還可分為攝像機(jī)內(nèi)置IR燈及外掛IR輔助投射燈兩種。因?yàn)镃CD及CMOSSensor感光組件可以感應(yīng)大部分可見光及紅外光光譜范圍，故可在夜間無(wú)可見光照明的情況下，輔助紅外光燈照明使影像Sensor感應(yīng)更清晰的影像。

同時(shí)，攝像機(jī)的感光組件在黑白模式下比彩色模式具有更高的光感靈敏度，可在黑暗的環(huán)境中擷取到更清晰的影像，所以在紅外燈的輔助照明下，可做到0Lux環(huán)境條件下的監(jiān)控應(yīng)用。此外，透過(guò)光敏電阻的自動(dòng)點(diǎn)滅裝置，還可選擇搭配黑白或日夜型攝像機(jī)以增加低照與夜視的監(jiān)控應(yīng)用能力。

以上四大類產(chǎn)品可作為低照與夜視監(jiān)控選型時(shí)應(yīng)用模式的依據(jù)，可依此進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品的選型參考，而探討過(guò)選型問題后，接下來(lái)進(jìn)一步討論相關(guān)產(chǎn)品如何安裝施工才能得到最好的成效。