詳解監(jiān)控攝像機低照度指標的三個參數(shù)

　　系統(tǒng)統(tǒng)集成商在選購攝像機時，經(jīng)常會面臨多種選擇，不同廠家對攝像機指標參數(shù)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(shù)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(shù)是真實可信的前提下，是否能夠通過對攝像機低照度參數(shù)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？

　　攝像機的低照度指標不應該只是一個簡單的XX Lux值，在任何一份準確專業(yè)的攝像機參數(shù)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：XX Lux @F X（X IRE ，AGC XX）黑白模式：XX Lux @F X（X IRE ，AGC XX）

　　也就是說，攝像機的低照度性能至少和3個參數(shù)是相關的，亦即配用鏡頭的F值，IRE值以及攝像機的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。

　　那么低照度標準表達式中各個量是什么意義以及它們之間有什么關系呢？

　　F值

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

　　IRE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(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。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(shù)產(chǎn)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。

　　AGC參數(shù)

　　攝像機內(nèi)部都有一個放大電路用于放大原始視頻信號。攝像機中的DSP芯片會檢測CCD送出的原始視頻信號，如果覺得原始視頻信號幅度太小，DSP則會驅動這個放大電路對原始信號進行放大，然后輸出放大后的視頻信號。DSP會實時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（Auto Gain）”功能，而確定是否開啟這個功能的機制就是自動增益控制即AGC。當AGC功能開啟時（AGC ON），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（值得注意的是，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，如果AGC功能不開啟（AGC OFF），自動增益電路則不會工作。顯然，如果AGC開啟，在測試攝像機的低照度性能時，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。

　　當然有些攝像機的AGC不僅僅只有ON 或OFF功能，或還會有若干檔位可以用來調節(jié)增益電路的最大放大倍數(shù)，如AGC 20db、 40db等，在攝像機的低照度指標中也應作為條件一并列出。