· Starvis 全彩攝影機技術

Starlight Technology -  5 百萬像素安控攝影機

Starlight Technology - Nexlar Security Cameras 5 Megapixel

 

IDVIEW 最佳工地管理解決方案

IPSECU

隨著感測器技術的發展，安控攝影機的弱光性能得到了極大的提升。在黑暗的環境中，借助微弱的光線，甚至是星光，攝影機仍能拍攝出清晰多彩的監控畫面。多家中國製造商推出了全彩攝影機。安控影像監控已進入星光全彩時代。

與傳統紅外線夜視儀相比，星光全彩攝影機的優勢在於：

1. 圖像的色彩比紅外線黑白圖像多。即時監控，調查取證後可獲得更多資訊；
2. 無需額外的紅外燈，無光污染，隱蔽性更好；
3. 無需額外補光燈，夜間功率相對更小，更有利於 POE 供電，同時發熱量更小，攝影機和系統更穩定可靠；
4. 不會有傳統紅外線攝影機的紅外線過曝、手電效應等缺陷，看的更清楚。
5. 一些特殊場景應用。比如晚上在停車場，打開大燈後，紅外線攝影機可能根本看不到車牌和車頭。全彩攝影機完美解決了這個問題，車牌和車頭清晰可見。

在討論星光全彩技術之前，我們先來了解幾個基本概念。

照度

照度是單位面積接收到的光通量。單位是勒克斯（lux=勒克斯）。

一根蠟燭照亮1平方米的區域，呈現的亮度約為1勒克斯。

下表是一些常見場景的照度值

照度（勒克斯）	光照條件
100 000	烈日
50 000	手術室
10 000	晴朗的天空
500	辦公室
5	路燈
0.2	滿月
0.02	月夜
0.0002	星光

當然，以上照度值只是一個參考值，並不是那麼準確。同樣，在影像監控領域，什麼照明攝影機才算星光也沒有明確的標準，後面會詳細討論。一般來說，攝影機的靈敏度主要取決於鏡頭和圖像感測器。指定的勒克斯值越低，攝影機的靈敏度就越好。

通常，製造商會指定攝影機產生可接受圖像所需的最低照明水準。雖然這些規格有助於比較同一製造商生產的攝影機的感光度，但它們對於比較不同製造商的攝影機卻不是那麼有用。這是因為不同的製造商使用不同的測量方法，並且對生成可接受的圖像有不同的標準。

STARVIS

星光攝影機的概念一直是在安控領域，但更專業的系統的名字來源於 SONY。

索尼將一些自家的背照式 CMOS 感測器命名為具有出色低照度性能的 starvis 系列。這是星光全彩攝影機命名的來源。

對於 Starvis，索尼官方的解釋是 Visibility under the star light，意思是星光下的能見度。當然，業內有一種解釋是 starvision。索尼註冊有 starvis 標誌，一般不允許未經授權隨意使用。因此，很多廠商將它們分別命名，如上述安訊士的 Lightfinder、海康威視的 colorVU、大華的 Full-color、宇視的 LightHunter。

關於 Starvis 技術，索尼將其定義如下： STARVIS 是用於安全攝影機應用的 CMOS 圖像感測器的背照式像素技術。它具有每 1 µm2 2000 mV 或更高的靈敏度（彩色產品，當使用 706 cd/m2 光源成像時，1 s 累積等效 F5.6），並在可見光和近紅外光中實現高畫質光區。

該技術主要用於背照式 CMOS 感測器，因為它可以接收來自感測器矽基板背面的光，增加進光量，減少光損失，提高靈敏度。

每 1µm2 面積靈敏度為 2000mV 及以上的感測器稱為 starvis 感測器。如何衡量不同 starvis 感測器的性能差異？索尼提出了 SNR1s 的概念。

Starvis2

2021 年，索尼將 starvis 更新為 starvis2。與 STARVIS 相比，Starvis2 具有超過 8dB 的寬動態範圍（AD12bit），在單次曝光中具有相同的像素大小。

STARVIS 2 的完整定義，是用於安控攝影機應用的 CMOS 圖像感測器的背照式像素技術。它具有每 1 µm2 2000 mV 或更高的靈敏度（彩色產品，當使用 706 cd/m2 光源成像時，1 秒累積等效 F5.6）。與 STARVIS 相比，單次曝光同樣像素尺寸的情況下，其動態範圍（AD12bit）超過 8dB，在可見光和近紅外光區域實現高畫質。

信噪比1

索尼正在引入 SNR1s [lx] ，作為用於在低照度下定量評估圖像品質的指標。SNR1s [lx] 是索尼倡導的專有指標，僅限於用於安控攝影機應用的 CMOS 圖像感測器。

較小的值表示在低照度下的圖像品質更好。

SNR1s [lx] 是由「SNR」（信噪比）、「1」（表示噪聲 = 1 時的信號電平為 1）和「s」（安全性）組成的首字母縮寫詞。

SNR1s [lx] 規定條件

應用	監視器
光源	3200 [K]
目標對象	18% 灰色
F號	1.4
曝光時間	1/60 [秒]
線性矩陣	沒有
信號	G [e-]（感測器原始輸出）
噪音	√Shot Noise[e-] 2 + Dark Noise[e-] 2
信號：噪聲	1:1

注：SNR1s 是索尼提出的低照度畫質新指標，僅限用於安控應用的 CMOS 圖像感測器。

SNR1s 測量方法示意圖

兩個 3200 [K] 光源從不同方向照亮 18% 灰度圖，調光到 100 [lx]。放置攝影機，使灰度圖到圖像感測器的成像表面的距離為 1 m，測量靈敏度 [e-] 和暗噪聲 [e-]，並使用關係式計算 SNR1s [lx]方程。等式等於 1 時的亮度為 SNR1s [lx]。

按此回今日3S Market新聞首頁