监控摄像机-如何在光照条件很差的环境中拍摄到清晰的图像

监控摄像机要求能在夜晚光照条件很差甚至是没有光的环境中，也能拍摄到清晰图像。在摄像机的指标中，我们常常可以看到低照度这一项。

1、照度的概念 
    照度是测量摄像机感光度的单位，用勒克司（Lux）表示，也就是摄像机能在多暗的光照条件下拍摄到图像。勒克司（Lux）的值越低，表明摄像机能在光照条件更低的情况下拍摄到清晰的图像。我们知道摄像机产生的视频信号标称值为1v，标准值为700mv，比如采用光圈为F1.2的镜头，当被拍摄景物的照度值为0.02Lux时,摄像机输出的视频信号幅值为标准幅值700mv的33%-50%，这时摄像机的最低照度为0.02Lux/F1.2。测试最低照度值必须注意镜头光圈大小，F值越小，光圈越大，需要的照度越低。不同的光圈，最低照度值是不同的。 
    2、实现低照度摄象的方案
    我们知道CCD摄像机可以分为彩色与黑白摄像机，普通摄像机的最低照度见下表。 
    普通摄像机的最低照度
    可见光的波长范围为380nm～780nm，可见光波长由长到短分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫，波长比紫光短的称为紫外光，波长比红外光长的称为红外光。CCD传感器表面有一层吸收紫外的透明电极，所以CCD不能接受紫外光。普通彩色摄像机的CCD芯片上有红、绿、蓝三色滤光条，所以彩色摄像机不能感受红外光。而普通CCD黑白摄像机的光谱范围很宽，不仅能感受可见光，而且可以感受红外光。 
    根据以上原理，在光照条件很差的环境中，工程师们常常采用以下方案拍摄到清晰的图像。 
    （1）、普通低照度CCD黑白摄像机+红外灯 
    在监控现场安装红外灯辐射“照明”，产生人眼看不见而普通摄像机能捕捉到的红外光，通过CCD黑白摄像机可以实现夜间拍摄。 
    （2）、彩色转黑白摄像机+红外灯
    所谓彩色转黑白摄像机就是指白天是彩色摄像机，到了晚上光照条件很差的时候，利用黑白图像对红外线感度较高的特点，自动切换为黑白方式,在红外线的配合下进行拍摄。和红外灯配合时候，低照度摄像机必须满足红外灯支持的最低照度。 
    （3）、红外低照度彩色摄像机 
    红外低照度彩色摄像机的红外感度比一般摄像机高4倍以上，可以在零照度（0Lux）下工作。 
    红外低照度彩色摄像机
    （4）低速快门摄像机
    低速快门摄像机又称画面累积型摄像机，通过电脑连续存储多帧（最多达128帧）因光线不足而较模糊的画面，并累积起来，成为清晰的画面，借助SLOWSHUTTER技术，实现在0.008LUX/F1.2照度下进行拍摄。这种低照度摄像机适用于禁止红、紫外线破坏的博物馆、夜间生物活动观察、夜间军事海岸线监视等。

（5）、超低照度摄像机 
    超低照度摄像机采用EXVIEWHAD技术大大提高了感光度，其彩色照度可达0.05LUX，黑白则可达0.003-0.001LUX。当配用专用的红外设备，可以得到高清晰度的黑白图像，实现0Lux下拍摄。