科技創(chuàng)造美好生活，科技決定人類未來。人們在享受著科技帶來便利的同時，也對科學(xué)技術(shù)的安全性、便捷性等提出了更高的要求，就如我們所探討的低照度攝像機(jī)。

　　近年來，隨著視頻監(jiān)控朝著數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的迅猛發(fā)展，低照度攝像頭的應(yīng)用也開始呈現(xiàn)多元化發(fā)展。人們試圖去追求更清晰、及時、準(zhǔn)確和便捷的監(jiān)控設(shè)備的同時，也給安防企業(yè)帶來了新的挑戰(zhàn)及機(jī)遇。

　　低照度攝像機(jī)技術(shù)簡述

　　對于視頻監(jiān)控應(yīng)用來講，低照度性作為高清攝像機(jī)重要的性能指標(biāo)之一，也通常會作為產(chǎn)品選型的參考標(biāo)準(zhǔn)之一。低照度攝像機(jī)，簡單來說，是指在光照較暗的情況下仍然可以獲得比較清晰圖像的攝像機(jī)，主要是通過選用具有高感光度特征的CCD/CMOS 圖像傳感器芯片，采用雙濾光片切換機(jī)構(gòu)和彩轉(zhuǎn)黑方式實現(xiàn)日夜型圖像轉(zhuǎn)換，在編碼過程中通過低照度圖像降噪和圖像增強(qiáng)等技術(shù)處理實現(xiàn)。在安防行業(yè)中，一般認(rèn)為，照度指標(biāo)低于0.1Lux(F1.2，AGC ON，30IRE)的攝像機(jī)，即可稱為低照度攝像機(jī)。最低照度其實也就是攝像機(jī)對亮度靈敏程度的一個指標(biāo)，其數(shù)值越小，說明攝像機(jī)靈敏度越高，性能越好。

　　照度是用Lux表示。0Lux表示在沒有光線情況下也能拍攝，一般攝像機(jī)照度大都在0Lux—1Lux之間。通常來說，當(dāng)Lux值在0.001的時候，基本已經(jīng)達(dá)到星光級照度。最低照度值是在一定的條件下測定的，且結(jié)合相應(yīng)的量側(cè)條件和標(biāo)準(zhǔn)來比較和衡量，僅憑給出的最低照度值，不能判斷出攝像機(jī)得具體表現(xiàn)。衡量最低照度指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)主要包括通光量參數(shù)(F值)、光源色溫參數(shù)、視頻電平振幅IRE等級。F值為鏡頭焦距與光圈直徑的比值，比值越小，則光圈越大，通光量越大，所需的照度越低。

　　此外，用戶在選擇攝像機(jī)產(chǎn)品時如何參考攝像機(jī)參數(shù)上的最低照度呢?槍機(jī)最低照度值的完整表述方式通常是：彩色0.05Lux@(F1.2，50IRE，AGC ON);黑白0.005Lux@(F1.2，50IRE，AGC ON)。首先，有彩色和黑白兩種模式下的照度值，黑白模式下攝像機(jī)靈敏度會更高，因此最低照度一般要比彩色模式下低一個數(shù)量級;其次，還需比較攝像機(jī)所使用鏡頭的F值、視頻電平振幅等級、AGC的狀態(tài)，唯有當(dāng)這些條件相同時，比較兩個攝像機(jī)的低照度的值才有意義;最后，還需注意的是當(dāng)紅外攝像機(jī)開啟紅外燈時，通常認(rèn)為它的照度值是0Lux。

　　低照度攝像機(jī)的三種實現(xiàn)方式及其原理

　　隨著科技的發(fā)展與革新，低照度攝像機(jī)技術(shù)也在不斷地進(jìn)步。低照度攝像機(jī)的實現(xiàn)方式簡單分為以下三種：電子日夜型攝像機(jī)、慢快門攝像機(jī)與專業(yè)超低照度攝像機(jī)。

　　電子日夜型攝像機(jī)，也稱電子彩轉(zhuǎn)黑攝像機(jī)，采用電子線路切換，不管在白天或是黑夜條件下，都支持傳感器的同步切換，將彩色圖像與黑白圖像轉(zhuǎn)換，以提升低照度狀態(tài)下的感光效果。這種方式是目前應(yīng)用最廣的一種方式。

　　慢快門攝像機(jī)，又稱幀累積攝像機(jī)，主要是通過延長曝光時間來提升圖像畫面亮度。開啟慢快門功能之后，雖然可以獲得較清晰的圖像，但因受慢快門的影響，只要攝像機(jī)的快門慢到4倍以上，在監(jiān)視器上就可以看到比較明顯的圖像拖影。因此慢快門攝像機(jī)常常被用于禁止紅、紫外線破壞的博物館、夜間生物活動觀察、夜間軍事海岸線監(jiān)視等靜態(tài)場景的監(jiān)視，而不適合用在動態(tài)監(jiān)控環(huán)境。

　　專業(yè)超低照度攝像機(jī)，主要是提升攝像機(jī)圖像傳感器的感光度，通過使用高性能的傳感器、結(jié)合DSP的圖像效果處理，來提升攝像機(jī)在微弱光線下的成像質(zhì)量，實現(xiàn)在極低照度下的清晰彩色圖像。隨著圖像傳感器芯片制造工藝精度的不斷提升，加上DPS圖像傳感器每個像素中因為包含很多個晶體管而帶來的有效感光面積過小的弊端將被逐步克服，所以在多種復(fù)雜的環(huán)境中，這類攝像機(jī)仍能保證不僅白天清晰的畫面，同時黑夜也能清晰可見。因此被稱為真正的彩轉(zhuǎn)黑攝像機(jī)。

　　低照度攝像機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

　　當(dāng)下，低照度攝像機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)不局限于一些較為傳統(tǒng)的監(jiān)控領(lǐng)域，森林、醫(yī)院等光照不理想的環(huán)境，一般也會安裝低照度攝像機(jī);還有一些又不宜外加光源得場所，例如醫(yī)院病房，為了保證病人休息，不方便通過補(bǔ)光等方式來提高環(huán)境照度，只能在攝像機(jī)性能上改進(jìn)，所以需要安裝低照度攝像;還有一些沒有條件加光源的場所，也需要使用低照度攝像機(jī)。例如工廠、工地、油田、貨場等監(jiān)控面積大，又沒有路燈的場所，普通攝像機(jī)不能保證其監(jiān)控效果，只有采用低照度攝像機(jī)，才能保證有效的監(jiān)控效果。

　　而伴隨著平安城市的建設(shè)，低照度攝像機(jī)也廣泛應(yīng)用在金融、文博、酒店、寫字樓、住宅小區(qū)、平安村居、校園、港口、高速公路、街道等需要滿足24小時連續(xù)監(jiān)控的場所，要得到較好的視頻監(jiān)控效果，亦需要安裝高品質(zhì)的低照度攝像機(jī)。例如，在高速道路監(jiān)控中，需要對收費(fèi)車道通過的車輛類型、收費(fèi)員的操作過程以及收費(fèi)過程中的突發(fā)事件和特殊事件進(jìn)行觀察和記錄，實施有效的監(jiān)督。尤其是晚上，車燈打開后，路上的環(huán)境照度與車牌的照度形成一定的動態(tài)范圍，使用傳統(tǒng)攝像機(jī)將難以識別車牌，所以對低照度攝像機(jī)的需求極大。

　　在視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化大潮的推動和市場需求的驅(qū)動下，低照度攝像機(jī)獲得了實實在在的突破。低照度攝像機(jī)可滿足多種場合應(yīng)用，尤其是在弱光和低照度等特殊場合，相信在不久的將來低照度攝像機(jī)將憑借其獨特的優(yōu)勢大量應(yīng)用在各種各樣的實際項目中。

　　低照度攝像機(jī)的未來發(fā)展方向

　　人們對于高清的追求是永無止境的，因此未來的攝像機(jī)肯定還會向著更低照度方向發(fā)展。隨著圖像傳感器芯片制造工藝的進(jìn)步，一定會出現(xiàn)既能滿足高清監(jiān)控，又具備較好低照度監(jiān)控效果的圖像傳感器。因此，相對于傳統(tǒng)的攝像機(jī)，低照度的攝像機(jī)優(yōu)勢已很明顯，但其一樣存在缺陷，而對于低照度攝像機(jī)未來的發(fā)展，主要集中在產(chǎn)品性能和產(chǎn)品功能這兩個方面。

　　產(chǎn)品性能的提升，主要在于靈敏度更高的感光器件(目前攝像機(jī)常用的感光器件主要有CCD和CMOS兩種)，未來源頭芯片廠家不斷地提高圖像傳感器的性能，讓傳感器組件接受和適應(yīng)更寬的光譜范圍;其次是采用更優(yōu)秀的DSP技術(shù)，DSP性能可在慢快門，數(shù)字降噪等方面提高，通過DSP對信號優(yōu)化、圖像降噪、靈敏度的提升來實現(xiàn)視頻監(jiān)控攝像機(jī)性能的跨越。

　　產(chǎn)品功能則更多的是結(jié)合實際需求來實現(xiàn)，比如在實際應(yīng)用中，彩轉(zhuǎn)黑之后容易虛焦，則需引入自動后焦調(diào)節(jié)(ABF技術(shù))、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的ICR雙濾光片技術(shù)(一塊濾光片負(fù)責(zé)濾除紅外光，另一塊負(fù)責(zé)光學(xué)補(bǔ)償)。再如低照度攝像機(jī)和紅外燈協(xié)同工作時，容易出現(xiàn)頻繁日夜切換等問題，需要紅外偵測鎖定技術(shù)、光敏開關(guān)測光技術(shù)等等，來穩(wěn)定彩轉(zhuǎn)黑攝像機(jī)轉(zhuǎn)換的性能。