在视频监控领域里,摄像机的低照度性能是一项重要性能指标,它决定了摄像机在低照度环境下的拍摄效果。所以,低照度指标历来成为衡量摄像机性能和质量的重要参考依据之一。只是在知道其重要性之后,究竟该如何正确、有效的理解并利用它?
系统集成商在选购摄像机时,经常会面临多种选择,不同厂家对摄像机指标参数的不同表达方式常常令人迷惑,而限于实际情况,往往无法逐个测试摄像机的低照度效果。如何看懂摄像机的低照度参数指标,从而衡量出不同摄像机低照度性能的优劣,成为系统集成商关心的一个问题。那么,在摄像机的宣传指标参数是真实可信的前提下,是否能够通过对摄像机低照度参数指标的分析解读,找到一条有效衡量摄像机低照度性能的途径呢?
摄像机的低照度指标不应该只是一个简单的XX Lux值,在任何一份准确专业的摄像机参数资料上,摄像机低照度指标应该至少表示为如下格式:彩色模式:XX
Lux @F X(X IRE ,AGC XX)黑白模式:XX Lux @F X(X IRE ,AGC XX)
也就是说,摄像机的低照度性能至少和3个参数是相关的,亦即配用镜头的F值,IRE值以及摄像机的AGC参数。在这些参数完整的前提下,前面的照度值才具有意义且可对比的。同时必须指出,如果摄像机是彩转黑的,必须列出彩色和黑白状态下各自的低照度指标。
那么低照度标准表达式中各个量是什么意义以及它们之间有什么关系呢?

摄像机内部都有一个放大电路用于放大原始视频信号。摄像机中的DSP芯片会检测CCD送出的原始视频信号,如果觉得原始视频信号幅度太小,DSP则会驱动这个放大电路对原始信号进行放大,然后输出放大后的视频信号。DSP会实时检测原始视频信号的幅度,从而动态地控制放大电路的增益值,这就是所谓的“自动增益控制(Auto
Gain)”功能,而确定是否开启这个功能的机制就是自动增益控制即AGC。当AGC功能开启时(AGC
ON),自动增益电路在光照不佳的情况下就会自动放大视频幅度,使画面变亮(值得注意的是,即使AGC为ON状态,在光照良好的条件下,自动增益电路也不会起作用,画面不会变的更亮),反之,如果AGC功能不开启(AGC
OFF),自动增益电路则不会工作。显然,如果AGC开启,在测试摄像机的低照度性能时,放大电路是处于工作状态的。需要说明的是,放大电路会把视频信号中的噪声一起放大,所以画面上会出现噪点。
当然有些摄像机的AGC不仅仅只有ON 或OFF功能,或还会有若干档位可以用来调节增益电路的最大放大倍数,如AGC 20db、
40db等,在摄像机的低照度指标中也应作为条件一并列出。
实例对比
摄像机A:0.1Lux@F1.2 (30IRE AGC ON)
摄像机B:0.1Lux@F1.2 (30IRE AGC OFF)
在同样的照度0.1LUX下,同样的镜头进光量时,A机在AGC打开,具有增益时,产生的视频幅度是210毫伏,而B机在AGC没有打开时就能产生210毫伏的信号幅度,可以预计,如果B机打开AGC功能,势必造成信号幅度的提升假设为50IRE即350毫伏,那么在AGC打开的前提下,如果要维持210毫伏的信号幅度,B机所需的环境照度一定小于0.1Lux,假设为0.05Lux,那么B机的低照度指标可以等效于0.05Lux@F1.2
(30IRE AGC ON),所以B机的低照度性能要好于A机。
在实际对比测试摄像机低照度性能的过程中,对不同的摄像机,为保证外部环境照度一致,只需安装同样的镜头,如果是手动光圈的镜头,都需要把光圈开到最大,如果是自动光圈的镜头,那么在较暗的环境下,光圈会自动达到最大,如果是变焦镜头,为了保证进光量完全一致,必须使用同样的焦距拍摄同一个环境下的同一个物体,再把AGC功能设定为同一个级别(在视频可以接受的前提下尽量增大),然后看各自的视频,在不影响观感的前提下,哪个画面亮,哪个摄像机的低照度效果就好。 |