主頁（http://m.by236.com）：黑暗中的“火眼金睛”解讀低照度攝像機

隨著使用環境的迅速擴大和使用者日益多元化，攝像機應用場所對高清晰度、夜視功能也越來越注重。低照度攝像機的發展填補了傳統攝像機無法在夜晚黑暗場所監控的空白，目前正受到廠家的關注和追捧??????

文/陳明

當今，大眾對監控產品要求越來越高，不僅要實現全天候24小時監控，還要在照明條件不足的情況下呈現清晰的圖像效果，普通攝像機早已無法滿足市場這一需求。為適應市場需求的變化，各廠商爭相發展通過CCD感光和幀累積方式來實現，只需借助外界微弱的星光即可實現較好的圖像效果的低照度攝像機。

在紅外夜視攝像機大行其道的今天，曾有人用“祖國山河一片‘紅’”的局面來形容該產品目前在我國的普及狀況。而作為與其具有相似特點——都是主要應用于夜晚較黑暗環境下的低照度攝像機市場表現情況又如何呢？

因為各自具有不同的特點，目前，低照度攝像機與紅外攝像機，都穩居一方領地而一起統領夜間監控市場。紅外攝像機因其可借助紅外燈的補光辦法，可在沒有光源的情況下也能拍到圖像，因而主要應用在一些夜晚不開燈的場所。而低照度攝像機在技術上的不斷成熟，使其在夜間監控的表現也在不斷改進，所以在一些對監控圖像要求比較高的地方，比如“平安城市”中的道路、治安監控、高速公路、銀行、廠區周界、機場、鐵路、邊防、博物館、港口等大的系統里多數選用的還是低照度攝像機。其最主要原因就是這些場所都必須做到全天24小時監控，無論白天黑夜，尤其在夜晚燈光照明不足的情況下，低照度攝像機都能呈現圖像較清晰的畫面效果，因此成為這些重要場所的迫切選擇。

由于市場上紅外攝像機的監控距離普遍有限，且在白天工作時，還存在圖像清晰度不夠的問題。而低照度攝像機因其照度低、高清晰的優勢，在這種市場大勢所趨地影響下，低照度無疑已成為攝像機產品中一個重要的發展方向。曾有業內資深人士表示，雖然目前市場上都是一些專業的低照度攝像機，但在未來，所有的監控攝像機都將可能具備低照度功能。

照度值標準不一
在低照度攝像機的選擇上，許多監控場所和用戶都十分關注攝像機的低照度的關鍵性能，因此低照度作為攝像機的一項重要指標受到國內外各制造商的廣泛重視。現在，市面上的多種類型攝像機產品，都在低照度指標上做了明確的標示。由于低照值越小，CCD的靈敏度就越高，所以現在市面上有很多廠家將低照度值標到10的負四次或負五次方。

據深圳市景陽數碼技術有限公司技術工程師汪海濤指出，目前市場上標榜的低照度攝像機無論是國內廠商還是進口商，對低照度的定義眾說紛紜，莫衷一是，彩色攝像機從0.0004Lux?1Lux，黑白攝像機從0.0003Lux?0.1Lux均有，這就是國內市場在CCTV產業的技術規格方面并無統一標準，而產生各說各話的情況。

 
而據JVC中國投資有限公司廣州分公司技術工程師譚耀明表示，通常低于0.1Lux都能稱為低照度，至于各廠家所標示的照度值，其測試方式、算法、環境不同所得出的結果都不一樣，因此就算兩個照度值相同的產品其成像效果還是會有不一樣的。另外，照度值越低，對攝像機其它功能的影響就越大，比如照度越低，其信噪比就越大，最終成像效果并不會令人滿意，所以在選擇產品時一定要綜合考慮，要選擇產品質量好且功能穩定的產品，而并非一味追求低照度值。

綜觀所述，照度能低到多少，不僅要看鏡頭的光圈大小（F值），更要看是在什么條件限制下才能出現所標示的Lux值，否則這就只是流于數字的游戲罷了。以光圈大小（F值）而言，光圈愈大則其所代表的F值愈小，所需的照度愈低。另外，電子靈敏度是否提高，自動增益功能（AGC）是否要作調整，單一畫面的累積幀數為多少？是否需要紅外燈的輔助照明？等等都應了解清楚，才不致被規格所示的照度數值所混淆。

CBC中國集團CCTV部門經理梁立也表示，評判各種攝像機照度的指標一定要在同一的前提條件下才有可比性，其主要條件歸納于鏡頭的光圈孔徑和攝像機視頻輸出信號的水平值，在上述條件同一的情況下，最低照度數據的比較才具有實際意義。

CCD、DSP兩大技術主力
低照度攝像機在黑暗環境中的使用，有很多因素都會影響到攝像機的感光度，包括光圈、鏡頭質量、圖像傳感器（CCD或CMOS）的質量和大小、增益大小、曝光時間、圖像處理方法等等。而實現低照度處理能力最關鍵則取決于CCD和DSP兩大核心部件，前者決定低照度的成像效果，而后者決定畫面質量是否高清晰、穩定。

在市場需求的推動下，超感CCD也受到了業界的廣泛關注。目前CCD資源主要由日本企業壟斷，國內攝像機廠家主要采用的是索尼的超感CCD，據專業人士介紹，目前索尼推出的CCD，它的感光能力至少是普通CCD的10-15倍，如果再搭配慢快門，則可以拍到非常清晰、實時、連續的畫面。

CCD的尺寸大小對成像效果是有一定影響力的，可以說CCD的尺寸大小就是感光器件的面積大小，CCD像素數目越多、單一像素尺寸就越大，捕獲的光子越多，感光性能越好，信噪比越低，收集到的圖像就會越清晰。比如1/3寸的就比1/4寸的通光量要高50%左右，而1/2寸的通光量則能達到更好的效果（成像面積較大，光通量較大，光照度要求低）。

近些年來，CCD芯片廠家通過不斷研究，使得CCD靈敏度得到了很大的提升，例如，索尼公司現已推出四代CCD，就有HAD、Super HAD、Exwave HAD，現在最新的叫Super Exwave。現在市場上用得最多的則是Super HAD、Exwave HAD這兩種芯片，其中最有名的是Exwave HAD，很多人把它作為低照度CCD的通稱。雖然索尼第四代Super Exwave CCD并未普及，但其強化了對夜間靈敏度的提升，也就是近紅外光的靈敏度有超過50%的提升，可以適應更低的照度環境。

除此之外，DSP芯片的處理能力也是很關鍵的。如果本身環境中光線很暗的話，可以通過優良的DSP進行校正和優化，將信號放大到一個比較好的值。如此一來，攝像機的噪點及照度都會比較低，因而也能得到比較清晰的畫面。

廣州偉昊科技電子有限公司技術總監趙東表示，他們所代理的三星品牌在DSP解決方案技術中投入了大量的人力和物力進行研發，尤其是在DSP芯片的處理速度上，現在是越來越快了，而且在視頻信號收集等方面也做了更多的改進。另外，基于DSP的功能越來越多的情況下，三星在07年新款低照度攝像機產品中還增加了“日夜兩用菜單”功能，根據光線自動調整參數，解決以前白天圖像顏色偏色，夜晚成像效果不夠理想的狀況。
(中國集群通信網 | 責任編輯：陳曉亮)