‧ 低照度攝影機產品發展現況

來源: www.1000security.com 千家安防網    

低照度攝影機的原理是可以在及其微弱的光照下工作的閉路電視攝影機，可以在低於正常視覺相應的光照情況下工作的閉路電視系統。顧名思義，低照度攝影機是指在較低光照度的條件下仍然可以攝取清晰圖像的攝影機，目前CCTV產業的技術規格方面對此並無統一標準，因此也無法定義在最低照度為何值可稱其為低照度攝影機。

　　低照度攝影機的產生，是在解決低照度這種特殊環境應用下而產生的一個品種，它的主要優勢就是在環境光照很低的環境中，能做到儘量強化照度而看到被監控的目標。近年來，伴隨CCD和DSP技術的日趨進步，低照度攝影機雖然日趨成熟穩定，並以其對外部環境依賴小、夜間監控隱蔽等優勢被市場認可，且在不少領域中使用。但行業專家認為低照度攝影機並非是市場主流，只有在一些特定的情況下被應用，如添加光源成本較高或不便於安裝光源的情況下，低照度攝影機才能發揮作用。也有業內人士認為，目前低照度攝影機在大陸安防市場上“喊得最響，亂的離譜”，因為最低照度沒有定義，有人說成月光型，便有人說成星光型，沒有標準也沒有人真正去檢測。

低照度攝影機技術發展及市場現狀

　　安防行業在平安城市、智慧交通、高鐵建設、校園監控、社區家庭、物聯網等細分行業中的需求正在逐步增長。然而作為前端監控的一部分，低照度攝影機似乎並沒有跟上安防快速發展的節奏。這些低照度攝影機也主要用於特殊場合或者偏遠區域，如一些機要區域、關鍵基礎設施、化工廠、邊檢控制、港口入境和邊防。

　　 

　　目前真正低照度攝影機其實只有兩種，一種 “幀積累”模式和另一種“超感度”模式。行業很多人會將“彩轉黑”模式也當成一種低照度攝影機，其實真正的“低照度攝影機”應指攝影機本身 (所採用的元件、技術)可達到的功能，而白天彩色/晚上黑白的攝影機因受限於CCD感度，本身並無法改變，只是利用線路切換及搭配紅外光的方式將功能提升，不能算是低照度攝影機。

　　“幀積累”模式又可稱為“低速快門”模式，是利用電腦記憶體的技術，連續將幾個因光線不足而較顯模糊的畫面累積起來，成為一個影像清晰的畫面，運用SLOW SHUTTER技術降低攝影機照度至0.008LUX/F1.2，並且畫面能夠累積的幀數 (128幀)。這些DSP晶片技術掌握在一些進口品牌上，如LG、松下、三星等進口機才有，少有安防企業能生產出這種“幀積累”模式低照度攝影機。此類型低照度攝影機適用於禁止紅、紫外線破壞的博物館，夜間軍事海岸線監視、夜間生物活動觀察等屬性較靜態場所的監控。

　　“超感度”模式是市面上最常用的低照度攝影機，它在配置與性能上增強了背光補償，採用了高感光低照的CCD，以SONY公司出了EXVIEWHAD為主，如之前的低照低解(2163+ICX 255)，低照高解(2163 + ICX 259)，當然現在SONY的2163已經停產，用4103取代，現在的“超感度”模式低照度攝影機正規的配置應當是低照低解(4103+ICX 255)，低照高解(4103 + ICX 259)。

因為ICX 255和ICX 259的價格較貴，市面上很多廠商便用ICX 405和ICX 409配上2163去冒充低照度攝影機。SONY公司最近又推出的“6序”CCD，其中有一款“超感度”CCD，ICX659，在配置上4103後，其CCD的靈敏度高到900-1200MV，而之前的ICX 259的靈敏度只是720-1100MV，應當是目前市場上“超感度”低照度攝影機中靈敏度最高的一種配置方式。

三大原因阻礙低照度攝影機市場發展

　　近年來，低照度攝影機儘管已經有長足的進步，但隨著應用要求的不斷提高，用戶的日益“挑剔”，其弊端也漸漸暴露出來。低照度攝影機不用外加輔助照明光源，所以也不像紅外攝影機那樣存在許多先天限制，理論上低照度攝影機應用的場所應當越來越廣，但事實上，低照度攝影機的用量不是想像中的那麼大。造成這種局面主要有三方面的原因：

　　第一是價格劣勢。低照度攝影機零件品質選擇要比普通攝影機高，還會應用一些獨特的技術來進一步提升低照度性能，因此低照度攝影機的成本較高。一台“超感度”低照度攝影機的價格，要比同參數的普通攝影機高出大約40%以上。工程商和用戶對這些高價位元產品還沒有一個較高的接受度，還是需要時間去培養和轉變他們的消費觀念和意識，這也大大便制約了低照度攝影機的普及。

　　第二是感光器件不夠靈敏。從技術上來看限制低照度攝影機發展的最主要的因素仍是感光器件的靈敏度。如果感光器件的靈敏度不夠高，在非常微弱的自然光且不借助其他光源的情況下就會導致圖像噪點增多、清晰度不高、層次感不強。感光器件性能不穩定將導致攝影機對被攝物體的細節分辨能力下降。

　　第三“超感度”低照度攝影機對鏡頭的要求過高。如果要將低照的功效發揮到極致，鏡頭的F值至少要在1.2以下，因為只有增大鏡頭的通光量，才能保證攝影機的感光度。而專業人士都知道，真正F值達到1.2的鏡頭，大陸製鏡頭一般無法達到，而一個稍好點的進口自動光圈鏡頭，其價格會高出一台一般機種攝影機的好幾倍。

　　第四市場需求強度不高。低照度攝影機雖然日趨成熟穩定，但行業專家認為低照度攝影機並非是市場主流，只有在一些特定區域如添加光源成本較高或不便於安裝光源的情況下，低照度攝影機才能發揮重要的作用。據統計，超過半數以上的應用環境，對監控強度的要求不是特別高，要求攝影機24小時保持高品質監控的場合並不多，普通攝影機就能滿足大多數應用領域的監控需求。由此可見，低照度攝影機的應用還需要克服選用上的人為因素，才能取得較大突破。

低照度攝影機如何突破重圍 撥雲見日

　　受制於多方面的因素，低照度攝影機的普及還差強人意。低照度攝影機如何才能突破重圍，撥雲見日，這是一個值得思考的問題。

　　彩轉黑(黑白)低照度攝影機雖然在日夜兩用攝影機中所占比例不大，但其技術含量比較高，特別是其中應用了圖像增強技術的微光夜視攝影機。多數情況下監控環境的照度並不是全黑的，許多情況可以採用低照度攝影機。而在眾多因素中，最能夠影響低照度攝影機處理能力的兩個主要因素分別為：CCD和DSP，其中前者決定低照度的成像效果，而後者決定畫面品質是否清晰、穩定。

　　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。DSP晶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，攝影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。

　　多數固定焦距的低照度攝影機在白天的(可視光線)效果更好，因為焦距對波長較短的光線更敏感。晚上切換掉紅外光濾波器，使近紅外光進入的時候，攝影機就會因為較長的波長而失去焦點。現在一些廠商針對這種情況特別開發出一種自動後聚焦(ABF)技術，在焦距轉換之後，可以自動調整感測器的位置，保證低照度攝影機的夜視效果。從彩色模式轉換到黑白模式時，具備(ABF)裝置的攝影機在CCD位置上自動進行精確調焦，從而精確地實現後焦。這就解決了傳統攝影機在取下IR濾光片後圖像會變模糊的問題。

　　還有通過數位降噪等方式讓低照度攝影機畫質提升，逐步解決其存在的限制因素。存在都是有理由的，低照度攝影機也有其施展拳腳之地，低照度攝影機在未來發展中還需克服人為因素，繼續技術創新才能破繭成蝶，撥雲見日。

(本文曾於8/22發佈於3S Market, 此篇為完整版)