在視頻監(jiān)控領(lǐng)域里,攝像機(jī)的低照度性能是一項(xiàng)重要性能指標(biāo),它決定了攝像機(jī)在低照度環(huán)境下的拍攝效果。所以,低照度指標(biāo)歷來成為衡量攝像機(jī)性能和質(zhì)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(gòu)攝像機(jī)時(shí),經(jīng)常會(huì)面臨多種選擇,不同廠家對(duì)攝像機(jī)指標(biāo)參數(shù)的不同表達(dá)方式常常令人迷惑,而限于實(shí)際情況,往往無法逐個(gè)測(cè)試攝像機(jī)的低照度效果。如何看懂?dāng)z像機(jī)的低照度參數(shù)指標(biāo),從而衡量出不同攝像機(jī)低照度性能的優(yōu)劣,成為系統(tǒng)集成商關(guān)心的一個(gè)問題。那么,在攝像機(jī)的宣傳指標(biāo)參數(shù)是真實(shí)可信的前提下,是否能夠通過對(duì)攝像機(jī)低照度參數(shù)指標(biāo)的分析解讀,找到一條有效衡量攝像機(jī)低照度性能的途徑呢?
2款不同的攝像機(jī),在同樣狀態(tài)下(彩色或者黑白),A攝像機(jī)的低照度指標(biāo)是0.1LUX,B攝像機(jī)的低照度指標(biāo)是0.05LUX,是否能認(rèn)定B攝像機(jī)的低照度效果好于A攝像機(jī)呢?如果不加判斷,僅憑兩個(gè)數(shù)值的對(duì)比,我們很容易得出這個(gè)不準(zhǔn)確的結(jié)論,那么實(shí)際情況是怎樣的呢?
如果不加任何限制條件,說某攝像機(jī)的低照度指標(biāo)是0.1Lux時(shí),僅僅表示環(huán)境照度在0.1Lux的情況下,此攝像機(jī)是可以工作的。但此種光照條件下,攝像機(jī)的輸出視頻是否具有可看性和實(shí)際意義卻不得而知。例如某個(gè)攝像機(jī)的低照度指標(biāo)是0Lux,這是否表示此攝像機(jī)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(shí)攝像機(jī)拍攝的圖像是漆黑一片,沒有實(shí)際意義。
攝像機(jī)的低照度指標(biāo)不應(yīng)該只是一個(gè)簡(jiǎn)單的XXLux值,在任何一份準(zhǔn)確專業(yè)的攝像機(jī)參數(shù)資料上,攝像機(jī)低照度指標(biāo)應(yīng)該至少表示為如下格式:彩色模式:XXLux@FX(XIRE,AGCXX)黑白模式:XXLux@FX(XIRE,AGCXX)
也就是說,攝像機(jī)的低照度性能至少和3個(gè)參數(shù)是相關(guān)的,亦即配用鏡頭的F值,IRE值以及攝像機(jī)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(duì)比的。同時(shí)必須指出,如果攝像機(jī)是彩轉(zhuǎn)黑的,必須列出彩色和黑白狀態(tài)下各自的低照度指標(biāo)。
IRE數(shù)值
眾所周知,模擬視頻是一個(gè)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(shí)際視頻波形,此部分波形會(huì)隨著視頻亮度以及視頻內(nèi)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(hào)極限幅值,隨著光照條件的下降,此值將會(huì)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(gè)視頻測(cè)量中的單位,在廣播級(jí)視頻電平中規(guī)定了任何視頻信號(hào)在播放時(shí)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(hào)的幅度。一般來說,當(dāng)視頻信號(hào)低于250IRE(700毫伏的四分之一),即175毫伏時(shí),被認(rèn)為此時(shí)的視頻信號(hào)是無實(shí)際意義的,因?yàn)榇藭r(shí)反映在監(jiān)視器上的效果是畫面基本漆黑,無法進(jìn)行有效的監(jiān)控。鑒于此,在攝像機(jī)的低照度指標(biāo)里,IRE這一項(xiàng)一般不會(huì)低于25,往往標(biāo)注30居多,少數(shù)產(chǎn)品標(biāo)注50。很顯然,當(dāng)環(huán)境照度降低時(shí),視頻幅度和IRE值都是隨之下降的。當(dāng)考察攝像機(jī)的低照度性能時(shí),IRE值可能會(huì)很低,但是必須保證顯示出的視頻還是有意義的。
實(shí)例對(duì)比
攝像機(jī)A:[email protected](30IREAGCON)
攝像機(jī)B:[email protected](50IREAGCON)
B攝像機(jī)的IRE值為50,大于A機(jī)的IRE值,其他參數(shù)完全一致。即,在環(huán)境照度都為0.1LUX的條件下,進(jìn)光量一致,都打開AGC功能,B機(jī)產(chǎn)生的信號(hào)幅度為350毫伏,而A機(jī)只有210毫伏,如果B機(jī)降低信號(hào)幅度到210毫伏,可以預(yù)見,此時(shí)的B的環(huán)境照度一定小于0.1LUX,假設(shè)為0.05LUX,也就是說,B攝像機(jī)的低照度指標(biāo)可以等效為[email protected](30IREAGCON),此時(shí)就很清楚,B機(jī)的低照度性能要好于A機(jī)。其實(shí)也可以更簡(jiǎn)單地理解,在環(huán)境照度都為0.1LUX時(shí),B的視頻幅度要高于A,所以B的畫面更亮,即B的低照度性能要更好。
在實(shí)驗(yàn)室條件下,測(cè)試攝像機(jī)的低照度的過程是這樣的:在暗箱中放置照度計(jì)和攝像機(jī),然后不斷降低暗箱中的照度,同時(shí)注意觀察儀器檢測(cè)到視頻幅值,隨著照度的下降,視頻幅值也會(huì)逐漸下降,當(dāng)視頻幅值到達(dá)可以接受的最低值時(shí)(通常相當(dāng)于25IRE),此時(shí)的照度計(jì)讀數(shù)即為此款攝像機(jī)的最低照度。此過程中,需要保證鏡頭光圈開到最大,且攝像機(jī)的AGC值設(shè)置適當(dāng),不至于使噪點(diǎn)過大從而影響實(shí)際觀感。
在實(shí)際對(duì)比測(cè)試攝像機(jī)低照度性能的過程中,對(duì)不同的攝像機(jī),為保證外部環(huán)境照度一致,只需安裝同樣的鏡頭,如果是手動(dòng)光圈的鏡頭,都需要把光圈開到最大,如果是自動(dòng)光圈的鏡頭,那么在較暗的環(huán)境下,光圈會(huì)自動(dòng)達(dá)到最大,如果是變焦鏡頭,為了保證進(jìn)光量完全一致,必須使用同樣的焦距拍攝同一個(gè)環(huán)境下的同一個(gè)物體,再把AGC功能設(shè)定為同一個(gè)級(jí)別(在視頻可以接受的前提下盡量增大),然后看各自的視頻,在不影響觀感的前提下,哪個(gè)畫面亮,哪個(gè)攝像機(jī)的低照度效果就好。