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解析低照度監(jiān)控?cái)z像機(jī)指標(biāo)的三大參數(shù)

閱覽次數(shù):2,287 次  發(fā)布日期: -0001-11-30

成都弱電公司訊:

攝像機(jī)的低照度指標(biāo)不應(yīng)該只是一個(gè)簡樸的XXLux值,在任何一份準(zhǔn)確專業(yè)的攝像機(jī)參數(shù)資料上,攝像機(jī)低照度指標(biāo)應(yīng)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(jī)的低照度性能至少和3個(gè)參數(shù)是相關(guān)的,亦即配用鏡頭的F值,IRE值以及攝像機(jī)的AGC參數(shù)。在這些參數(shù)完整的前提下,前面的照度值才具有意義且可對比的。同時(shí)必須指出,假如攝像機(jī)是彩轉(zhuǎn)黑的,必須列出彩色和黑白狀態(tài)下各自的低照度指標(biāo)。

那么低照度尺度表達(dá)式中各個(gè)量是什么意義以及它們之間有什么關(guān)系呢?

F值

F是鏡頭的光圈系數(shù),與進(jìn)光量呈反比關(guān)系。由于攝像機(jī)必須依靠鏡頭的光圈來決定進(jìn)光量,從而決定拍攝效果。所以,在表達(dá)攝像機(jī)的低照度指標(biāo)時(shí),必須要有一個(gè)F值為條件。對于一款自動光圈的變焦距鏡頭來說,鏡頭上一般會標(biāo)示出F值,注重,此值只代表焦距最小時(shí)即廣角狀態(tài)時(shí)的光圈值,一般認(rèn)為,隨著焦距的增加,鏡頭的進(jìn)光量是逐步減少的,所以當(dāng)鏡頭處于廣角狀態(tài)時(shí),畫面比較亮,處于望遠(yuǎn)狀態(tài)時(shí),畫面則變暗,這種現(xiàn)象在夜間尤其明顯。鏡頭焦距的變化,帶動鏡頭進(jìn)光量的變化,反映到對應(yīng)F值的改變,但是鏡頭上的F值,只是標(biāo)示出此款鏡頭的最大進(jìn)光量,所以,只看鏡頭上標(biāo)示的F值,只能判斷在廣角狀態(tài)下的鏡頭進(jìn)光效率,而不能充分體現(xiàn)鏡頭的真實(shí)性能,鏡頭的2個(gè)焦距極端對應(yīng)的F值通常相差得很大,所以某些鏡頭夜間在廣角時(shí),畫面還不錯(cuò),但是一旦處于望遠(yuǎn)狀態(tài),畫面就很暗了。真正好的鏡頭,在焦距最大和最小時(shí),F(xiàn)值相差并不大,好比從1.8變到1.6,這種鏡頭的夜間效果相對更好。而通常在低照度指標(biāo)中標(biāo)注的F值,表示測試時(shí)使用的鏡頭在廣角狀態(tài)下的F值,即進(jìn)光量為最大時(shí)。

IRE值

眾所周知,模擬視頻是一個(gè)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(shí)際視頻波形,此部分波形會隨著視頻亮度以及視頻內(nèi)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。假如把鏡頭完全遮住,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(gè)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(shí)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(dāng)視頻信號低于250IRE(700毫伏的四分之一),即175毫伏時(shí),被認(rèn)為此時(shí)的視頻信號是無實(shí)際意義的,因?yàn)榇藭r(shí)反映在監(jiān)視器上的效果是畫面基本漆黑,無法進(jìn)行有效的監(jiān)控。鑒于此,在攝像機(jī)的低照度指標(biāo)里,IRE這一項(xiàng)一般不會低于25,往往標(biāo)注30居多,少數(shù)產(chǎn)品標(biāo)注50。很顯然,當(dāng)環(huán)境照度降低時(shí),視頻幅度和IRE值都是隨之下降的。當(dāng)考察攝像機(jī)的低照度性能時(shí),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。

AGC參數(shù)

攝像機(jī)內(nèi)部都有一個(gè)放大電路用于放大原始視頻信號。攝像機(jī)中的DSP芯片會檢測CCD送出的原始視頻信號,假如覺得原始視頻信號幅度太小,DSP則會驅(qū)動這個(gè)放大電路對原始信號進(jìn)行放大,然后輸出放大后的視頻信號。DSP會實(shí)時(shí)檢測原始視頻信號的幅度,從而動態(tài)地控制放大電路的增益值,這就是所謂的“自動增益控制(AutoGain)”功能,而確定是否開啟這個(gè)功能的機(jī)制就是自動增益控制即AGC。當(dāng)AGC功能開啟時(shí)(AGCON),自動增益電路在光照不佳的情況下就會自動放大視頻幅度,使畫面變亮(值得注重的是,即使AGC為ON狀態(tài),在光照良好的條件下,自動增益電路也不會起作用,畫面不會變的更亮),反之,假如AGC功能不開啟(AGCOFF),自動增益電路則不會工作。顯然,假如AGC開啟,在測試攝像機(jī)的低照度性能時(shí),放大電路是處于工作狀態(tài)的。需要說明的是,放大電路會把視頻信號中的噪聲一起放大,所以畫面上會出現(xiàn)噪點(diǎn)。

當(dāng)然有些攝像機(jī)的AGC不僅僅只有ON或OFF功能,或還會有若干檔位可以用來調(diào)節(jié)增益電路的最大放大倍數(shù),如AGC20db、40db等,在攝像機(jī)的低照度指標(biāo)中也應(yīng)作為條件一并列出。

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