攝像機低照度指標的詳細解讀與應用實例

      在視頻監(jiān)控領域里，攝像機的低照度性能是一項重要性能指標，它決定了攝像機在低照度環(huán)境下的拍攝效果。所以，低照度指標歷來成為衡量攝像機性能和質量的重要參考依據(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)集成商在選購攝像機時，經(jīng)常會面臨多種選擇，不同廠家對攝像機指標參數(shù)的不同表達方式常常令人迷惑，而限于實際情況，往往無法逐個測試攝像機的低照度效果。如何看懂攝像機的低照度參數(shù)指標，從而衡量出不同攝像機低照度性能的優(yōu)劣，成為系統(tǒng)集成商關心的一個問題。那么，在攝像機的宣傳指標參數(shù)是真實可信的前提下，是否能夠通過對攝像機低照度參數(shù)指標的分析解讀，找到一條有效衡量攝像機低照度性能的途徑呢?

　　一個誤區(qū)

　　2款不同的攝像機，在同樣狀態(tài)下(彩色或者黑白)，A攝像機的低照度指標是0.1LUX，B攝像機的低照度指標是0.05LUX，是否能認定B攝像機的低照度效果好于A攝像機呢?如果不加判斷，僅憑兩個數(shù)值的對比，我們很容易得出這個不準確的結論，那么實際情況是怎樣的呢?

　　如果不加任何限制條件，說某攝像機的低照度指標是0.1Lux時，僅僅表示環(huán)境照度在0.1Lux的情況下，此攝像機是可以工作的。但此種光照條件下，攝像機的輸出視頻是否具有可看性和實際意義卻不得而知。例如某個攝像機的低照度指標是0Lux，這是否表示此攝像機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，此時攝像機拍攝的圖像是漆黑一片，沒有實際意義。

　　三個參數(shù)

　　攝像機的低照度指標不應該只是一個簡單的XX Lux值，在任何一份準確專業(yè)的攝像機參數(shù)資料上，攝像機低照度指標應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，攝像機的低照度性能至少和3個參數(shù)是相關的，亦即配用鏡頭的F值，IRE值以及攝像機的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比的。同時必須指出，如果攝像機是彩轉黑的，必須列出彩色和黑白狀態(tài)下各自的低照度指標。

　　那么低照度標準表達式中各個量是什么意義以及它們之間有什么關系呢?

　　F值

　　F是鏡頭的光圈系數(shù)，與進光量呈反比關系。由于攝像機必須依靠鏡頭的光圈來決定進光量，從而決定拍攝效果。所以，在表達攝像機的低照度指標時，必須要有一個F值為條件。對于一款自動光圈的變焦距鏡頭來說，鏡頭上一般會標示出F值，注意，此值只代表焦距最小時即廣角狀態(tài)時的光圈值，一般認為，隨著焦距的增加，鏡頭的進光量是逐步減少的，所以當鏡頭處于廣角狀態(tài)時，畫面比較亮，處于望遠狀態(tài)時，畫面則變暗，這種現(xiàn)象在夜間尤其明顯。鏡頭焦距的變化，帶動鏡頭進光量的變化，反映到對應F值的改變，但是鏡頭上的F值，只是標示出此款鏡頭的最大進光量，所以，只看鏡頭上標示的F值，只能判斷在廣角狀態(tài)下的鏡頭進光效率，而不能充分體現(xiàn)鏡頭的真實性能，鏡頭的2個焦距極端對應的F值通常相差得很大，所以某些鏡頭夜間在廣角時，畫面還不錯，但是一旦處于望遠狀態(tài)，畫面就很暗了。真正好的鏡頭，在焦距最大和最小時，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更好。而通常在低照度指標中標注的F值，表示測試時使用的鏡頭在廣角狀態(tài)下的F值，即進光量為最大時。

　　IRE值

　　眾所周知，模擬視頻是一個峰峰值為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軸以上是實際視頻波形，此部分波形會隨著視頻亮度以及視頻內容發(fā)生變化，其幅度為0.7伏即700毫伏。

      700毫伏是視頻信號極限幅值，隨著光照條件的下降，此值將會隨之下降。如果把鏡頭完全遮住，通過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是一個視頻測量中的單位，在廣播級視頻電平中規(guī)定了任何視頻信號在播放時的亮度電平都不可能超過100IRE，即700毫伏等同于100IRE，也就是說，IRE值將指示視頻信號的幅度。一般來說，當視頻信號低于250IRE(700毫伏的四分之一)，即175毫伏時，被認為此時的視頻信號是無實際意義的，因為此時反映在監(jiān)視器上的效果是畫面基本漆黑，無法進行有效的監(jiān)控。鑒于此，在攝像機的低照度指標里，IRE這一項一般不會低于25，往往標注30居多，少數(shù)產(chǎn)品標注50。很顯然，當環(huán)境照度降低時，視頻幅度和IRE值都是隨之下降的。當考察攝像機的低照度性能時，IRE值可能會很低，但是必須保證顯示出的視頻還是有意義的。