中国安防展览网讯 低照度摄像机，从名字上就可以看出，是指在光照较暗的情况下（低照度）仍然可以获得比较清晰图像的摄像机。在安防行业中，一般认为，照度指标低于0.1Lux（F1.2，AGCON，30IRE）的摄像机，就可以称作为低照度摄像机。随着需求的不断提升，低照度摄像机在平安城市建设中的应用不断增强，本文重点介绍低照度摄像机的监控模式和布控方法。
　　
　　平安城市建设提升应用需求
　　
　　在“平安城市”项目、金融、文博、酒店、写字楼、住宅小区、平安村居、校园、港口、高速公路、街道等场合，对摄像机性能要求比较高，由于常规型摄像机难以满足24小时连续监控的需求，所以低照度摄像机成为首要选择。这些应用中，例如“平安城市”项目，夜间光照不足，又不可能大规模安装补光照明设施，在这样的情况下，要得到较好的监控效果，就需要安装高品质的低照度摄像机，既能保证监控效果，又能简化系统构成和实现较好的可靠性和较低的成本。
　　
　　除了上述这些传统的监控领域，森林、医院等地方，一般也会安装低照度摄像机，这些场合，环境光照不理想，但又不宜外加光源，例如医院，为了保证病人休息，不方便通过补光等方式来提高环境照度，就只能在摄像机性能上想办法，所以需要安装低照度摄像。
　　
　　还有一些场所，没有条件加光源，也需要使用低照度摄像机。例如一些工地、油田、厂区、货场等室外场所，监控面积大，又往往没有路灯，这种情况下，采用普通摄像机就不能保证监控效果，也需要采用低照度摄像机，才能保证有效的监控效果。
　　
　　低照度夜视监控应用四模式
　　
　　在进行低照与夜视监控建置及产品选型前，需先对低照与夜视应用的类别及特性有所了解，只有掌握这些类别特性之后才能善加运用于相应的环境。首先，低照度摄像机一般是指无需辅助灯光就能够辨别低照环境下的目标，其原理是运用摄像机本身感光组件Sensor、图像处理单元ISP/DSP及镜头光学作用共同实现，应用这些底层关键技术，低照与夜视监控的应用方式才得以产生实际的效能，而其实现方式并非，大致包含以下几大类。
　　
　　1、常用的低光高感应模式（Low-LightMode）
　　
　　又称低光全彩模式，此型摄像机大多采用SuperHAD、Ex-view/EXTRA-ViewCCD或背照式COMS为感光组件，在低照环境下有很好的可见光和近红外光反应。应用此技术的摄像机也称做全天候摄像机。通常其低光彩色模式的低照度可达10-2Lux，以黑白呈现可达10-3Lux，搭配红外辅助照明则可在0Lux下使用，但后两种情况的照度不构成Low-light即低光彩色条件的要求与模式。此种监控摄像机不仅能清晰的辨识影像，更能在低光下维持一定噪声值呈现彩色画面，且没有通过快门慢速光累积方式实现低照显示时出现的画面延迟拖尾等情况。
　　
　　2、便利的日彩色/夜黑白模式（Day/NightMode）
　　
　　又称为日夜模式，利用电子机械原理，此种摄像机在市场上渐渐成为主流。一般日夜型摄像机的低照性能以彩色10-2Lux及ICRon黑白时10-3~10-4Lux的模式来标示，0Lux这样的标示基本没有意义，因此在应用于低光夜视情况下的日夜监控时必须特别说明。此种摄像机利用黑白影像对红外线高感度的特点，在特定的光线条件下，利用电子机械线路切换滤光片ICRCut或直接切换为黑白信号，即在感应红外线后将影像由彩色转为黑白模式。而在彩色/黑白线路转换的过程中，因为去除了红外滤光片，使得画面成像焦点产生变化，故必须搭配IR镜头，使日夜成像焦距保持一致，以避免影像焦距模糊及色彩表现不正确等缺点。基于此，虽然此类型摄像机已成为采购趋势，但额外搭配IR镜头令成本增加这一“劣势”无法避免，且严格来说，此模式并不是理想的低照与夜视应用方式。
　　
　　3、不得已的红外线辅助照明模式（IRIlluminationMode）
　　
　　又称红外线摄像机（IRCamera），是目前除了日夜转换摄像机以外好的一种低照与夜视应用，还可分为摄像机内置IR灯及外挂IR辅助投射灯两种。因为CCD及CMOSSensor感光组件可以感应大部分可见光及红外光光谱范围，故可在夜间无可见光照明的情况下，辅助红外光灯照明使影像Sensor感应更清晰的影像。
　　
　　同时，摄像机的感光组件在黑白模式下比彩色模式具有更高的光感灵敏度，可在黑暗的环境中撷取到更清晰的影像，所以在红外灯的辅助照明下，可做到0Lux环境条件下的监控应用。此外，透过光敏电阻的自动点灭装置，还可选择搭配黑白或日夜型摄像机以增加低照与夜视的监控应用能力。
　　
　　4、具风险的慢速快门模式（DigitalSlowShutter）
　　
　　利用DSS电子低速快门，让光线大量通过光圈快门累积出较高的画面照度效果，也被称为光或帧累积方式。这类帧累积型摄像机，利用慢快门技术，将因光线不足而较显模糊的画面累积起来，形成一个影像清晰的画面。在光圈为f1.2-1.4的前提下，画面能累积足够的照度帧数，此技术可降低摄像机照度至10-4Lux。有文章曾提及这是一种虽笨但可靠的低光应用技术，但这种技术只适用于固定式摄像机，且需求环境光线变化恒定，否则容易导致画面拖影延时，适用于禁用红外线或投射灯等静态监控场所。
　　
　　以上四大类产品可作为低照与夜视监控选型时应用模式的依据，可依此进行相关产品的选型参考，而探讨过选型问题后，接下来进一步讨论相关产品如何安装施工才能得到好的成效。
　　
　　低照度监控布建可应用方案有哪些
　　
　　工程技术人员都应该知道在光线较差的环境中，低照度摄像无需辅助光源即能识别目标物体，这些都是靠摄像体本身Sensor、DSP、镜头及虑光片协作所致，而在这些关键技术采用下，低照监控的布建应用也就越来越受到工程商的重视与使用青睐。这些低照度监控应用方案大致包含以下：
　　
　　1、基础也是笨的一种方式帧累积应用方案
　　
　　这种应用也叫做低快门（SlowShutter），此类摄像机又称为画面帧累积型摄像机，它是利用内存的技术并放慢快门速度，连续将几个因光线不足而较显模糊的画面累积起来，成为一个影像清晰的画面，运用慢快门技术降低摄像机照度至0.009lux/f1.2以下，并且画面能够累积的帧数（128或256帧）是属于一种既笨又可靠的低光应用技术。
　　
　　此类型低照度摄像机适用于禁止红或紫外线的场所，比如博物馆或夜行动生物观察，国土海岸监视等，属于较静态场所的低照监视使用。
　　
　　2、电子机械应用方式彩色变黑白模式方案
　　
　　此方式又称为日夜模式（Day&NightMode），此类摄像机目前在市场上仍有其特定的需求，一般日夜型摄像机的照度在国内市场上标示数值低有达到0LUX的程度，但0Lux基本无法呈现色彩，因此在应用于低照监控布建时必须特别声明其效能。这种白天彩色/晚上黑白（COLOR/MONO）摄像机是利用黑白影像对红外线感度较高的特点，在一定的光源条件，利用电机机械线路切换滤光片或软件切换为黑白信号模式的方式，将影像由彩色转为黑白，以便于感应红外线。
　　
　　在彩色/黑白线路转换的过程中，为了搭配红外线，拿掉了彩色摄像机不可缺的红外线滤光片，此种作法虽可在夜晚达到“低照度”的目的，但在应用时却有影像焦距模糊，色彩表现不正确的缺点，并且摄像机的成像距离会受到红外线成像焦点位移差的影响导致无法清晰成像的结果。因此为达真正的低照度摄像除采用IR红外镜头搭配使用才能达到成像清晰的要求，而特别注意的是碍于摄影机本身采用组件的功能限制，因此这种而白天彩色/晚上黑白的摄像机只是利用线路切换及搭配红外光的方式，并不能算是低照好的方式。
　　
　　3、科学化的应用方式高感度低光感应模式方案（Low-Light）
　　
　　此方式又称做Exview-HAD模式，也可称为全天候摄像机，是热门的低照度监控应用机种。其彩色模式低照度可达0.01Lux，黑白更可达0.001Lux，搭配红外线时可在0Lux下使用。此类低照监控的摄像机不仅能清晰的辩识影像，更不会出现类似低照时帧累积方式出现延迟画面。此类型摄像机主要采用Exview-HAD超感光组件，使得低照度可达0.001Lux，幷且还能保持较小影像噪声比，而实现真正意义的低光级摄像机，在相对黑暗的环境下无需使用红外灯就可以得到较为清晰的影像，使安防行业在低照监控的技术发展更深一层。
　　
　　4、有效的辅助低照的应用方式红外线辅助模式方案（IRMode）
　　
　　感红外摄影机又称为红外辅助摄像机，由于感光组件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可使影像感光器清晰的成像。在实际低照监控工程应用中，我们发现黑白摄影机比彩色摄影机具有更高的灵敏度，可以在较暗的环境里获得更清晰的影像，特别在有红外光源辅助照明配合下，更是可以做到0Lux（可见光）。因此在使用红外灯时我们应选择黑白摄影机或是日夜两用摄影机镜头，并具有IR自动光圈，以适应昼夜照度很大的变化。
　　
　　以上四类为低照监控时有效的系统布建应用方式，给我们在系统产品选型上提供了一个有效低照环境应用依据，但除了应用的选型依据之外，我们在低照监控系统的布建产品选型上还要注意一些重要的选行应用问题，这些问题可谓包罗万象。