安防網訊 影響監控拍攝清晰的外界首要因素就是光線亮度低照度能解決亮度低的問題超寬動態可以解決畫面亮度對比不明顯的問題

這兩項技術功能能適度地解決光線對攝像機的困擾和局限問題并支持攝像機在低于或高于正常視覺響應的光照情況下正常工作逐步實現更多環境條件下的高質量成像逐步實現更多環境條件下的高質量成像

低照度的定義

左為非低照度/右為低照度

最低照度是人們評價攝像機對光照靈敏度的一個指標照度指單位面積上接收到的可見光的光通量通常以Lux為單位海康威視技術支持部產品經理程瑋介紹根據攝像機的不同照度值可以對它們進行分類以攝像機正常工作照度范圍劃分普通型最低照度值在0.1~1Lux月光型在0.01Lux左右而星光型就需要達到0.001Lux以下了在同樣的光照條件下與普通照度的攝像機相比星光級超低照度攝像機可以呈現更加明亮的圖像

低照度照亮黑暗的光

視頻監控作為城市的天眼能時刻監視一切行動然而仍然存在著死角和軟肋導致監控功能大打折扣其中黑夜作為眾多軟肋之一不斷挑戰著監控攝像的技術底線

對于安防領域夜晚和昏暗的環境里極易發生違法犯罪行為有統計表明90%以上治安案件都發生在夜間所以夜間的監控要比白天的監控更為重要但是在夜晚環境中光線太弱易導致視頻監控也成了瞎子變得無法看清和分辨景物的細節信息包括詳細形狀明暗層次和色彩為了解決夜晚光線不足的監控問題低照度技術由此產生

低照度攝像機

顧名思義超低照度攝像機是指在較低光照度條件下仍然可以取得清晰圖像的攝像機在安防行業中一般認為照度指標低于0.1LuxF1.2AGCON30IRE的攝像機即可稱為低照度攝像機廣東迅通科技股份有限公司文案策劃專員王小曼表示最低照度其實也就是攝像機對亮度靈敏程度的一個指標其數值越小說明攝像機靈敏度越高性能越好隨著科技的發展與革新低照度攝像機技術也在不斷地進步到目前為止低照度攝像機已經過三種技術的發展電子日夜型攝像機慢快門攝像機專業超低照度攝像機一般是ICR機械彩轉黑類型

日夜轉換型攝像機又叫電子彩轉黑攝像機是目前夜間的主流兼具經濟性與實用性特點因而受到推廣成為一枝獨秀它是利用電子線路切換將彩色圖像轉換為黑白以提升低照度狀態下的感光效果但是缺點是只能提供黑白圖像使用太局限

而慢快門型是通過降低視頻幀率來提高圖像亮度對于運動物體的監控有拖尾現象所以一般不常用

專業超低照度攝像機主要是提升攝像機圖像傳感器的感光度通過使用高性能的傳感器結合DSP的圖像效果處理來提升攝像機在微弱光線下的成像質量實現在極低照度下的清晰彩色圖像未來隨著傳感器性能的不斷提高專業超低照度攝像機的市場非常可觀

低照度監控攝像機的優勢

與低照度攝像機相較紅外與激光攝像機有著很多的優勢首先他們可以在外界無需任何輔助光源的情況下即可得到較清晰的圖像且價格低廉但紅外與激光攝像機目前仍存在一些缺陷如色彩為黑白能耗大散熱不佳紅外攝像機照射距離有限照射范圍不廣等等

低照度攝像機勝在穩定性強具體表現在不易發熱穩定耐久對電源的要求不高因此對電路的元器件依賴小避免了紅外燈發熱元器件老化所帶來的不穩定的情況且近年來隨著半導體技術發展低照度攝像機逐漸成為熱門產品 ｜

低照度攝像機的應用領域

低照度攝像機因其在黑夜里得到的畫面可以媲美普通攝像機在白天里監控的彩色畫面這使得超低照度在安防監控領域占得一席之地光源少不能或不宜補光的環境成為低照度攝像機的用武之地具體應用在平安城市智能交通能源安防醫療安防等領域廣東迅通王小曼認為當下低照度攝像機的應用已經不局限于一些較為傳統的監控領域如森林醫院等光照不理想的環境伴隨著平安城市的建設低照度攝像機也廣泛應用在金融文博酒店寫字樓住宅小區平安村居校園港口高速公路街道等需要滿足24小時連續監控的場所

杭州海康威視數字技術股份有限公司技術支持部產品經理程瑋補充到目前低照度攝像機廣泛應用于平安城市平安鄉鎮交通金融高檔樓宇住宅小區校園港口高速公路街道等對攝像機性能要求比較高但又不宜外加補光設備的環境下

此外福建星網銳捷安防科技研發部人員陳愛民介紹除了平安城市建設領域低照度攝像機也在大中小學校園各種類型的智慧園區中得以廣泛使用在安全保障和日常業務管理中發揮重要作用

寬動態的概念

廣義上的動態范圍是指某一變化的事物可能改變的跨度即其變化值的最低端極點到最高端極點之間的區域此區域的描述一般為最高點與最低點之間的差值在談及攝像機產品的拍攝圖像指標時一般的動態范圍是指攝像機對拍攝場景中景物光照反射的適應能力具體指亮度反差及色溫反差的變化范圍

超寬動態還原真實的眼睛

寬動態技術是在非常強烈的對比下讓攝像機看到影像的特色而運用的一種技術當在強光源日光燈具或反光等照射下的高亮度區域及陰影逆光等相對亮度較低的區域在圖像中同時存在時一般的攝像機由于CCD的感光特性所限制攝像機輸出的圖像會出現明亮區域因曝光過度成為白色而黑暗區域因曝光不足成為黑色嚴重影響圖像質量而攝像機在同一場景中對最亮區域及較暗區域的表現是存在局限的這種局限就是通常所講的動態范圍針對這種情況寬動態技術應運而生較好地解決了這一問題

福建星網銳捷安防科技研發部人員呂俊杰介紹動態范圍是指攝像機支持的最大輸出信號和最小輸出信號的比值或者說圖像最亮部分與最暗部分的灰度比值普通攝像機的動態范圍一般在1:100060db左右而寬動態攝像機的動態范圍能達到1:1800-1:560065-75db

寬動態攝像機技術是在非常強烈的對比下讓攝像機看到影像的特色而運用的一種技術在一些明暗反差過大的場合一般的攝像機由于光學成像特性所限制攝取的圖像往往出現背景過亮或前景太暗的情況海康威視程瑋介紹目前市面上主要有三種類型寬動態產品數字寬動態120dB寬動態和140dB寬動態天地偉業張征介紹寬動態技術實現上主要分為如下兩種CCD+DSP技術和CMOS+DPS技術而目前通用監控網絡攝像機大多采用CMOS+DPS寬動態技術

寬動態的缺陷

寬動態的出現彌補了低照度濾光鏡調焦背光補償等技術的缺陷有助于在極端照明環境下解決圖像細節丟失的問題呈現出更好的成像效果但也存在著一定的不足

不足表現在多方面第一算法寬動態實現簡單但效果欠缺;第二硬件寬動態由于需要進行多次曝光在照射移動目標時曝光時間過長的話會造成拖影或者物體邊緣紫邊畫面飽和度變化等問題;第三動態范圍和靈敏度是兩個矛盾因素通常動態范圍大的攝像機其靈敏度較低而高靈敏度的攝像機動態范圍相對較低同時物體截面光的折射也會使寬動態攝像機的動態效果不是十分滿意另外現在很多寬動態功能范圍相差很大低的有52db54db高的有75db123db沒有一個統一的定義和標準來規范動態范圍的測量

寬動態攝像機應用領域

目前寬動態攝像機被廣泛應用在各個領域如金融高速公路收費系統停車場出入口等領域海康威視程瑋說到寬動態已經成為監控攝像機越來越重要的一項功能適用范圍除了傳統的逆光出入口窗口等在平安城市等道路夜晚看車牌的場景下用來抑制車燈也成為近年來的一種趨勢另外高品質寬動態攝像機不僅可以幫助警方破獲犯罪案件同時可以為發生的糾紛提供佐證隨著多幀合一的寬動態處理成為技術發展趨勢寬動態效果更加平滑通透動態范圍更廣未來寬動態攝像機的應用領域也會越來越廣

低照度&寬動態是IPC標配功能

海康威視程瑋認為幾乎所有的監控攝像機都具備了寬動態功能這似乎已經成為不成文的規定增加寬動態有助于在極端照明環境下解決丟失的圖像細節例如室內室外光線變化大導致部分主要圖像丟失

低照度和寬動態技術解決了光線對攝像機影響的問題為攝像機在應對各類特殊環境沒了后顧之憂不僅成為衡量一款攝像機性能的重要指標成為各IPC廠商的共識另一方面隨著平安城市智能交通項目的不斷推進低照度寬動態攝像機正廣泛用于道路監控城市商業街監控等領域因此銷量量不斷的刷新呈現突飛猛進的增長趨勢逐漸占據視頻監控的主流市場

視頻高清化時代從模擬到高清從紅外補光到低照度寬動態技術的每一次創新都為視頻監控的發展往前推了一大步隨著圖片傳感器在制作上和功能上的不斷精確和完善低照度和寬動態技術將會在全面應用于網絡攝像機為各種特殊項目排憂解難未來低照度寬動態技術的發展潛力無限

小結

低照度和超寬動態讓監拍畫面清晰技術不斷滿足人們更高的需求便利人們的生活