淺談夜視監(jiān)控低照度攝像機IRE數值

責任編輯:editor006

2015-04-21 15:30:45

摘自:慧聰國際

在視頻監(jiān)控領域里,攝像機的低照度性能是一項重要性能指標,它決定了攝像機在低照度環(huán)境下的拍攝效果。如果不加任何限制條件,說某攝像機的低照度指標是0 1Lux時,僅僅表示環(huán)境照度在0 1Lux的情況下,此攝像機是可以工作的。

在視頻監(jiān)控領域里,攝像機的低照度性能是一項重要性能指標,它決定了攝像機在低照度環(huán)境下的拍攝效果。所以,低照度指標歷來成為衡量攝像機性能和質量的重要參考依據之一。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)集成商在選購攝像機時,經常會面臨多種選擇,不同廠家對攝像機指標參數的不同表達方式常常令人迷惑,而限于實際情況,往往無法逐個測試攝像機的低照度效果。如何看懂攝像機的低照度參數指標,從而衡量出不同攝像機低照度性能的優(yōu)劣,成為系統(tǒng)集成商關心的一個問題。那么,在攝像機的宣傳指標參數是真實可信的前提下,是否能夠通過對攝像機低照度參數指標的分析解讀,找到一條有效衡量攝像機低照度性能的途徑呢?

2款不同的攝像機,在同樣狀態(tài)下(彩色或者黑白),A攝像機的低照度指標是0.1LUX,B攝像機的低照度指標是0.05LUX,是否能認定B攝像機的低照度效果好于A攝像機呢?如果不加判斷,僅憑兩個數值的對比,我們很容易得出這個不準確的結論,那么實際情況是怎樣的呢?

如果不加任何限制條件,說某攝像機的低照度指標是0.1Lux時,僅僅表示環(huán)境照度在0.1Lux的情況下,此攝像機是可以工作的。但此種光照條件下,攝像機的輸出視頻是否具有可看性和實際意義卻不得而知。例如某個攝像機的低照度指標是0Lux,這是否表示此攝像機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,此時攝像機拍攝的圖像是漆黑一片,沒有實際意義。

攝像機的低照度指標不應該只是一個簡單的XXLux值,在任何一份準確專業(yè)的攝像機參數資料上,攝像機低照度指標應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,攝像機的低照度性能至少和3個參數是相關的,亦即配用鏡頭的F值,IRE值以及攝像機的AGC參數。在這些參數完整的前提下,前面的照度值才具有意義且可對比的。同時必須指出,如果攝像機是彩轉黑的,必須列出彩色和黑白狀態(tài)下各自的低照度指標。

IRE數值

眾所周知,模擬視頻是一個峰峰值為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軸以上是實際視頻波形,此部分波形會隨著視頻亮度以及視頻內容發(fā)生變化,其幅度為0.7伏即700毫伏。700毫伏是視頻信號極限幅值,隨著光照條件的下降,此值將會隨之下降。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是一個視頻測量中的單位,在廣播級視頻電平中規(guī)定了任何視頻信號在播放時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值將指示視頻信號的幅度。一般來說,當視頻信號低于250IRE(700毫伏的四分之一),即175毫伏時,被認為此時的視頻信號是無實際意義的,因為此時反映在監(jiān)視器上的效果是畫面基本漆黑,無法進行有效的監(jiān)控。鑒于此,在攝像機的低照度指標里,IRE這一項一般不會低于25,往往標注30居多,少數產品標注50。很顯然,當環(huán)境照度降低時,視頻幅度和IRE值都是隨之下降的。當考察攝像機的低照度性能時,IRE值可能會很低,但是必須保證顯示出的視頻還是有意義的。

實例對比

攝像機A:0.1Lux@F1.2(30IREAGCON)

攝像機B:0.1Lux@F1.2(50IREAGCON)

B攝像機的IRE值為50,大于A機的IRE值,其他參數完全一致。即,在環(huán)境照度都為0.1LUX的條件下,進光量一致,都打開AGC功能,B機產生的信號幅度為350毫伏,而A機只有210毫伏,如果B機降低信號幅度到210毫伏,可以預見,此時的B的環(huán)境照度一定小于0.1LUX,假設為0.05LUX,也就是說,B攝像機的低照度指標可以等效為0.05LUX@F1.2(30IREAGCON),此時就很清楚,B機的低照度性能要好于A機。其實也可以更簡單地理解,在環(huán)境照度都為0.1LUX時,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。

在實驗室條件下,測試攝像機的低照度的過程是這樣的:在暗箱中放置照度計和攝像機,然后不斷降低暗箱中的照度,同時注意觀察儀器檢測到視頻幅值,隨著照度的下降,視頻幅值也會逐漸下降,當視頻幅值到達可以接受的最低值時(通常相當于25IRE),此時的照度計讀數即為此款攝像機的最低照度。此過程中,需要保證鏡頭光圈開到最大,且攝像機的AGC值設置適當,不至于使噪點過大從而影響實際觀感。

在實際對比測試攝像機低照度性能的過程中,對不同的攝像機,為保證外部環(huán)境照度一致,只需安裝同樣的鏡頭,如果是手動光圈的鏡頭,都需要把光圈開到最大,如果是自動光圈的鏡頭,那么在較暗的環(huán)境下,光圈會自動達到最大,如果是變焦鏡頭,為了保證進光量完全一致,必須使用同樣的焦距拍攝同一個環(huán)境下的同一個物體,再把AGC功能設定為同一個級別(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,哪個畫面亮,哪個攝像機的低照度效果就好。

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