红外防水摄像机应用问题简析

　　红外防水摄像机是将摄像机、防雨罩、红外LED灯等部件集成为一体的CCTV监控摄像设备。它实现夜视的基本原理是利用装备光藕CCD的普通摄像机感受红外光源的光谱特性（即可以感受可见光，也可以感受红外光），以附加的LED红外灯作为“照明源”在夜晚或微光环境下成像。
　　
　　红外防水摄像机软肋
　　
　　一、红外光的利用率和红暴问题
　　
　　什么是红暴呢?红暴是由于所发射的红外线中包含可见光的成分。红外灯可以做到*无红暴（采用940～950nm波长红外管）或仅有微弱红暴。波长超过700nm的光线叫做红外线，900nm以上的红外线基本无红暴，波长越短，红暴越强，红外线感应度也越高。现在市场上有两种主流红外灯，一种是有轻微红暴的，波长在850nm左右，一种是无红暴的，波长在940nm左右。同一款红外防水摄像机，在850nm波长的感应度，比在940nm波长的感应度好到10倍。所以850nm这种有轻微红暴的红外灯拥有更高的效率，应当做为红外夜视监控的项。
　　
　　二、寿命问题
　　
　　传统枪机的使用寿命一般为8~10年以上，但是很多工程商都反映红外防水摄像机寿命太短、后期维护太伤脑筋。原因是我国国产红外灯生产工艺精度不高以及摄像机生产厂为片面追求高功率提高电流负载而导致寿命缩短所致。目前市场上的红外防水摄像机采用的红外灯主要是多芯片LED和单芯片LED。多芯片LED电流较高、散热不良，因此造成了它的寿命很短。单芯片LED生产工艺简单，品质容易保证，发热量低，发光光学系统合理，是做红外灯理想的器件，理论寿命可达10万小时以上。总体而言，相对于单芯片LED而言，多芯片LED的寿命会差很多。
　　
　　三、防水问题
　　
　　经常可以看到，某厂家的红外摄像机加装个铝制防雨罩就被称做“红外防水摄像机”，殊不知这种貌似能够遮风挡雨的“马甲”能否真正达到*标准的防水等级?但是，记者也曾拆机测试过一些负责任厂家的产品，真正的红外防水摄像机内层各部件拼合处都牢牢镶嵌着一层防水橡胶。一般说来，通过IP65是普通的“遮风挡雨”水准，而通过IP68才是“潜水”水准。
　　
　　四、色彩问题
　　
　　红外线在夜间是红外防水摄像机的zui大助手，但是在昼间条件下却是一种杂光，会降低摄像机的清晰度和色彩还原，滤光片可以阻止并区别红外线参与成像。现在摄像机感应红外线一般是这两个做法：一，自动切换滤光片，昼间在可见光条件下挡住红外线进入;夜间在无可见光的条件下移开滤光片，让红外线进入，这种方案图像质量好，但成本较高，切换装置有一定故障率;二，在滤光片上附加一个特定的红外线通道，允许与红外灯波长相同的红外线进来，这种办法不增加成本，但色彩还原性略差。
　　
　　五、灵敏度的问题
　　
　　摄像机灵敏度是红外夜视监控的核心部分。灵敏度越好，对红外线的感应能力也越强。当然，灵敏度越好的摄像机价格也越昂贵。一般来讲，50米以内的红外夜视系统，选用Ql勒克斯的摄像机就比较好;50米到100米范围的夜视系统应该选用0.01勒克斯的摄像机;100米以上的夜视系统应选用0.001勒克斯以上的摄像机。但是现在红外防水摄像机市场存在标称虚高的现象，很多照度达不到一定数量级的产品却要标出很高的数值。
　　
　　红外防水摄像机选购关注
　　
　　（一）选在选择红外灯辐照距离时留有余地
　　
　　1.给出摄像机zui低照度的同时，还要给出光圈F的要求值，而变焦镜头一般只给出1：F的zui大值，即光圈F的zui小值（光圈实际尺寸zui大值），F=f/D,那么D为定值，在f焦距拉大10倍时，F变得很大（即光圈实际尺寸变得很小）。光通量将受到很大影响。
　　
　　2.在使用自动光圈镜头、自动增益控制或自动电子快门摄像机时，镜头光圈F值也会发生变化。例如，在摄像机近处有景物，反射回强光给摄像机，或附近有灯光照射摄像机，这时摄像机的灵敏度将减小、自动光圈的尺寸将被关小，光通量也将受到很大影响。
　　
　　3.摄像机给出的zui低照度。这里的zui低照度概念是什么?摄像机产生的视频信号标称值为1V，标准值为0.7V，而zui低照度时的视频信号值为1/3-1/2标准植。所以摄像机在zui低照度时的图像，决不会“如同白昼一样”。
　　
　　4.防护罩对红外灯的效果也有影响，红外光在传输过程中，通过不同介质，透射率和反射率也不同。不同的视窗玻璃，，特别是自动除霜镀膜玻璃，对红外光的衰减也不同。
　　
　　随着红外防水摄像机红外夜视系统的迅速发展，红外灯生产供应厂家也会增加，但红灯产品并非象有的人想象的那样容易，在技术、检测仪器设备等方面条件也不同，希望用户多多加比较，慎重选择。户使用红外防水摄像机红外灯首先要仔细阅读使用说明书，特别是为保证人身设备安全的注意事项。检查前面所讲述的配套性方面是否达到要求，应考虑到的影响因素是否考虑到，如未达到要求，可及时调整所用器材。
　　
　　用户不应擅自提高供电电压，因为红外防水摄像机红外灯在设计时，既考虑到其辐照度的充分发挥，又考虑到其安全可靠性。提高供电电压，可能使红外灯烧毁，更不应擅自拆改红外灯。如果这样做，生产厂家可能不再负责维修。如果红外防水摄像机红外灯出现问题，应与生产厂家或供货商。
　　
　　5.摄像机在zui低照度时产生的图像清晰度，是用电视信号测试卡进行测式的，其黑白相间的条纹，要求黑色反射率近于0%，白色反射率大于89.9%。而我们在现场观察时有时不具备这样的条件，比如：树叶和草地的反射率很低，反差很小，就不易获得清晰图像。
　　
　　（二）红外灯的选择zui重要的问题是成套性
　　
　　即红外灯与摄像机、镜头、防护罩、供电电源等的成套性。在设计方案时对所有器材综合考虑设计，把它作为一个红外低照度夜视监控系统工程来考虑设计。有的人买完了摄像机、镜头、防护罩、电源之后甚至安装之后才去考虑购买红外灯，这是不正确的，在考虑成套性时，特别要注意以下几个问题。
　　
　　1.要求红外防水摄像机的尺寸规格
　　
　　摄像机标称尺寸日趋小型化，目前市场上的摄像机尺寸规格有1/2"1/3"1/4"，摄像机尺寸大,接受的光通量大,摄像机尺寸小,接受的光通量少,如红外灯标称的有效距离是在1/2"摄像机条件下试验的,如采用1/3"或者1/4"摄像机,有效距离也将受到一定影响。1/3"摄像机光通量只有1/2”摄像机光通量的44%
　　
　　2.镜头的尺寸规格与摄像机的尺寸规格同理，不再赘述.
　　
　　3.摄像机和镜头的功能要求摄像机有自动电子快门功能，AGC自动增益控制功能，镜头有自动光圈，以适应昼夜照度很大的变化。
　　
　　4.使用黑白摄像机或特殊彩色摄像机
　　
　　CCD图象传感器具有很宽的感光光谱范围，其感光光谱不但包括可见光区域，还延长到红外区域，利用此特性，可以在夜间无可见光照明的情况下，用辅助红外光源照明也可使CCD图象传感器清晰的成像。而普通彩色摄像机为了能传输彩色信号，从CCD器件的输出信号中分离出绿蓝红三种基色视频信号，然后合成彩色电视信号，其感光光谱只在可见光区域。
　　
　　5.要求选用低照度摄像机
　　
　　摄像机的zui低照度是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。测定此参数时，还应特别注明镜头的光圈F的大小。例如使用F1.2的镜头，当被摄影景物的照度值低到0.02Lx时,摄像机输出的视频信号幅值为标准幅值700mv的50%-33%，则称此摄像机的zui低照度为0.02Lx/F1.2。有的摄像机生产厂家给出不同光圈F时的zui低照度。当选择摄像机zui低照度高于红外灯要求时，红外防水摄像机红外灯的有效距离将受到一定影响。

        应当提醒用户的是市场上出售的摄像机技术性能标出的zui低照度有两种不正常情况，一种是摄像机制造商所标的zui低照度是所谓的靶面照度，即CCD图象传感器上的光照度，它比景物照度低10倍左右;另一种是有个别摄像机制造商或销售商虚报zui低照度。目前市场上比较经济的黑白摄像机（售价在700元左右，有的zui低照度标为0.01～0.02Lx）红外防水摄像机的实际zui低照度仅为0.1～0.2Lx，如果，使用的红外防水摄像机红外灯要求摄像机的zui低照度为0.02Lx，必然影响红外灯的有效照射距离，而购买zui低照度0.02Lux的摄像机，价格可能比0.1～0.2Lx摄像机zui少高一倍左右。这时有两种选择，在摄像机上多花钱，在红外灯上就少花钱;在摄像机上少花钱,在红外灯上就多花钱。经验表明室外特别是距离较远时，选择前者是比较经济的。