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目前市場上的低照度攝像機無論是廠商或是客戶，對于低照度的定義大家說法不一，這也因為在國內的市場沒有關于低照度統一的標準，但客戶目前對低照的要求越來越高，要求24小時全天候監控，應用的環境也越來越復雜，這也給客戶帶來了一定的盲從，目前對低照環境下的成像應用主要有熱成像，ICCD攝像機，EMCCD攝像機，CCD攝像機，以及目前正在日趨普遍應用的CMOS攝像機，和主動紅外攝像機，星光級網絡攝像機。
低照度攝像機四模式應用

在進行低照與夜視監控建置及產品選型前，需先對低照與夜視應用的類別及特性有所了解，只有掌握這些類別特性之后才能善加運用于相應的環境。首先，低照度攝像機一般是指無需輔助燈光就能夠辨別低照環境下的目標，其原理是運用攝像機本身感光組件Sensor、圖像處理單元ISP/DSP及鏡頭光學作用共同實現，應用這些底層關鍵技術，低照與夜視監控的應用方式才得以產生實際的效能，而其實現方式并非唯一，大致包含以下幾大類。

1、最常用的低光高感應模式(Low-LightMode)

又稱低光全彩模式，此型攝像機大多采用SuperHAD、Ex-view/EXTRA-ViewCCD或背照式COMS為感光組件，在低照環境下有很好的可見光和近紅外光反應。應用此技術的攝像機也稱做全天候攝像機。通常其低光彩色模式的低照度可達10-2Lux，以黑白呈現可達10-3Lux，搭配紅外輔助照明則可在0Lux下使用，但后兩種情況的照度不構成Low-light即低光彩色條件的要求與模式。此種監控攝像機不僅能清晰的辨識影像，更能在低光下維持一定噪聲值呈現彩色畫面，且沒有通過快門慢速光累積方式實現低照顯示時出現的畫面延遲拖尾等情況。

2、最便利的日彩色/夜黑白模式(Day/NightMode)

又稱為日夜模式，利用電子機械原理，此種攝像機在市場上漸漸成為主流。一般日夜型攝像機的低照性能以彩色10-2Lux及ICRon黑白時10-3~10-4Lux的模式來標示，0Lux這樣的標示基本沒有意義，因此在應用于低光夜視情況下的日夜監控時必須特別說明。此種攝像機利用黑白影像對紅外線高感度的特點，在特定的光線條件下，利用電子機械線路切換濾光片ICRCut或直接切換為黑白信號，即在感應紅外線后將影像由彩色轉為黑白模式。而在彩色/黑白線路轉換的過程中，因為去除了紅外濾光片，使得畫面成像焦點產生變化，故必須搭配IR鏡頭，使日夜成像焦距保持一致，以避免影像焦距模糊及色彩表現不正確等缺點。基于此，雖然此類型攝像機已成為采購趨勢，但額外搭配IR鏡頭令成本增加這一“劣勢”無法避免，且嚴格來說，此模式并不是最理想的低照與夜視應用方式。

3、最不得已的紅外線輔助照明模式(IRIlluminationMode)

又稱紅外線攝像機(IRCamera)，是目前除了日夜轉換攝像機以外最好的一種低照與夜視應用，還可分為攝像機內置IR燈及外掛IR輔助投射燈兩種。因為CCD及CMOSSensor感光組件可以感應大部分可見光及紅外光光譜范圍，故可在夜間無可見光照明的情況下，輔助紅外光燈照明使影像Sensor感應更清晰的影像。

同時，攝像機的感光組件在黑白模式下比彩色模式具有更高的光感靈敏度，可在黑暗的環境中擷取到更清晰的影像，所以在紅外燈的輔助照明下，可做到0Lux環境條件下的監控應用。此外，透過光敏電阻的自動點滅裝置，還可選擇搭配黑白或日夜型攝像機以增加低照與夜視的監控應用能力。

4、最具風險的慢速快門模式(DigitalSlowShutter)

利用DSS電子低速快門，讓光線大量通過光圈快門累積出較高的畫面照度效果，也被稱為光或幀累積方式。這類幀累積型攝像機，利用慢快門技術，將因光線不足而較顯模糊的畫面累積起來，形成一個影像清晰的畫面。在光圈為f1.2-1.4的前提下，畫面能累積足夠的照度幀數，此技術可降低攝像機照度至10-4Lux。有文章曾提及這是一種雖笨但可靠的低光應用技術，但這種技術只適用于固定式攝像機，且需求環境光線變化恒定，否則容易導致畫面拖影延時，適用于禁用紅外線或投射燈等靜態監控場所。

低照度攝像機技術現狀分析

1、紅外成像：紅外成像的夜間效果是比較好的，但只能局限于夜間，而且無法顯示人眼正常的成像效果，對于顯示的反白效果不是很多人都能接受，另外，現階段，由于熱成像攝像機的價格比較昂貴，在國內還處于推廣階段，只應到一些特殊領域，如軍隊、銀行、武警和公安系統，森林防火。

2、ICCD攝像機：是在CCD傳感器前方加入了圖像增強器，也可以說成前置放大，對弱光及弱信號的處理非常優秀，但價格也是相對較高，而且ICCD攝像機在強光環境下曝光極容易老化，甚至損壞，主要用于軍事和一些特殊行業，如夜視導航，天文觀測，醫療器械，光譜分析，生物工程等一些專用行業。

3、EMCCD：是在CCD傳感器后方加入增益寄存器，也可以說成后置放大，分辨率與價格比較ICCD略有優勢，但圖像噪聲相比ICCD要大一些，主要應用的也是一些科學上的應用。

以上三種低光成像攝像機的低照效果都是非常優秀的，但其獨有的特定應該環境限制與較高的價格，目前民用還不能被大家接受。

4、CCD，CMOS攝像機：目前是在安防市場上應用的最多的低照度攝像機，下面將詳細說明一下CCD與CMOS在低照環境下的差異與市場上主要提升低照效果的方法。

由于CCD所有的像素使用的是單一的采樣和放大器，而CMOS是每列相素都有自己獨立的采樣和放大器，由于多個放大器無法做到一致性，導致信號產生的Noise比CCD的的要大很多。在亮態下信噪比高的時候表現不明顯，但在低照度下，有效信息弱，噪聲信息即使不變，信噪比自然是CCD比CMOS好，在圖像整體上看，CCD低照效果將優于CMOS(以上沒有計算CCD，CMOS的像素感光面積，因為CMOS大部分都用microlens的方式彌補占空比，間接的增加單個像素的感光面積)。

5.主動紅外攝像機：目前市場上對于低照要求非常高的環境下，基本都是采用主動紅外攝像機，就是在夜視狀態下，紅外燈會發出人們肉眼看不到的紅外光線去照亮被拍攝的物體，紅外線經物體反射后進入鏡頭進行成像，這時我們所看到的是由紅外線反射所成的影像，而不是可見光反射所成的影像，這樣就可以拍攝到黑暗環境下肉眼看不到的物體，也就是人們常說的可以達到0lux，但這樣就有以下幾個問題：

1)如果是比較空曠的環境，紅外燈沒有可反射的物體，這樣在圖像上是全黑的，顯示效果不好

2)如果監控環境比較復雜，如：監控環境中有一個樹，樹后面才是監控的對像，這樣前面的樹葉把所有的紅外燈全部者吸反射了，樹后面的真正想要監控的物體反而一點都看不到，也就是只能看清前面不能看清后面。

3)遠距離的監控紅外燈不能達到，超過100-120米的紅外燈效果上已經達不到了

4)紅外燈的壽命問題，在現在目前各廠家對于紅外燈的壽命都寫5萬小時-10萬小時不等，但實際上很少有達到這個壽命的紅外攝像機，紅外燈過熱，功率過大還是現在普遍存在的問題，而具要求照攝距離越遠，功率越大，功率越大，熱量就越大，如果紅外燈靠近攝像機的傳感器太近，同樣也會影響攝像機的使用壽命，這也是主動紅外攝像機所存在的最主要的問題。

6.星光級攝像機：星光級攝像機是在正常工作所需照度0.001lux以下可以清晰的看到圖像，也就是在夜晚晴天天空有較多的星星的照度下，在國內市場上也有很多廠家都標稱星光級攝像機，但基本都是用幀累積方式達到的0.001lux下的成像，這樣也就失去了星光的意義，中星電子最新推出的星光級網絡攝像機，采用自主開發的星光級傳感器，實現低的讀取噪聲，高的電荷容量，同時結合了中星電子特有的ISP功能，使最低照度可達0.001Lux，并且還能保持較小的圖像噪聲，而實現真正意義的星光級攝像機，填補了行業的空白，可以在星光照度下得到清晰，無拖影，1080P全高清的圖像，在相對黑暗的環境下無需使用紅外燈就可以得到高清晰的圖像，夜間成像更接近了特殊行業及軍用的ICCD，EMCCD的夜間成像效果，使安防行業在低照度的技術發展更進了一步。