解析低照度監控攝像機指標的三大參數

成都弱電公司訊：

攝像機的低照度指標不應該只是一個(gè)簡(jiǎn)樸的XXLux值，在任何一份準確專(zhuān)業(yè)的攝像機參數資料上，攝像機低照度指標應該至少表示為如下格式：彩色模式：XXLux@FX（XIRE，AGCXX）黑白模式：XXLux@FX（XIRE，AGCXX）

也就是說(shuō)，攝像機的低照度性能至少和3個(gè)參數是相關(guān)的，亦即配用鏡頭的F值，IRE值以及攝像機的AGC參數。在這些參數完整的前提下，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。

那么低照度尺度表達式中各個(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，與進(jìn)光量呈反比關(guān)系。由于攝像機必須依靠鏡頭的光圈來(lái)決定進(jìn)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(shí)，必須要有一個(gè)F值為條件。對于一款自動(dòng)光圈的變焦距鏡頭來(lái)說(shuō)，鏡頭上一般會(huì )標示出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，一般認為，隨著(zhù)焦距的增加，鏡頭的進(jìn)光量是逐步減少的，所以當鏡頭處于廣角狀態(tài)時(shí)，畫(huà)面比較亮，處于望遠狀態(tài)時(shí)，畫(huà)面則變暗，這種現象在夜間尤其明顯。鏡頭焦距的變化，帶動(dòng)鏡頭進(jìn)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(jìn)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(jìn)光效率，而不能充分體現鏡頭的真實(shí)性能，鏡頭的2個(gè)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(shí)，畫(huà)面還不錯，但是一旦處于望遠狀態(tài)，畫(huà)面就很暗了。真正好的鏡頭，在焦距最大和最小時(shí)，F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中標注的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(huì )隨著(zhù)視頻亮度以及視頻內容發(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(zhù)光照條件的下降，此值將會(huì )隨之下降。假如把鏡頭完全遮住，通過(guò)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定了任何視頻信號在播放時(shí)的亮度電平都不可能超過(guò)100IRE，即700毫伏等同于100IRE，也就是說(shuō)，IRE值將指示視頻信號的幅度。一般來(lái)說(shuō)，當視頻信號低于250IRE(700毫伏的四分之一)，即175毫伏時(shí)，被認為此時(shí)的視頻信號是無(wú)實(shí)際意義的，因為此時(shí)反映在監視器上的效果是畫(huà)面基本漆黑，無(wú)法進(jìn)行有效的監控。鑒于此，在攝像機的低照度指標里，IRE這一項一般不會(huì )低于25，往往標注30居多，少數產(chǎn)品標注50。很顯然，當環(huán)境照度降低時(shí)，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(shí)，IRE值可能會(huì )很低，但是必須保證顯示出的視頻還是有意義的。

AGC參數

攝像機內部都有一個(gè)放大電路用于放大原始視頻信號。攝像機中的DSP芯片會(huì )檢測CCD送出的原始視頻信號，假如覺(jué)得原始視頻信號幅度太小，DSP則會(huì )驅動(dòng)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(huì )實(shí)時(shí)檢測原始視頻信號的幅度，從而動(dòng)態(tài)地控制放大電路的增益值，這就是所謂的“自動(dòng)增益控制(AutoGain)”功能，而確定是否開(kāi)啟這個(gè)功能的機制就是自動(dòng)增益控制即AGC。當AGC功能開(kāi)啟時(shí)(AGCON)，自動(dòng)增益電路在光照不佳的情況下就會(huì )自動(dòng)放大視頻幅度，使畫(huà)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(dòng)增益電路也不會(huì )起作用，畫(huà)面不會(huì )變的更亮)，反之，假如AGC功能不開(kāi)啟(AGCOFF)，自動(dòng)增益電路則不會(huì )工作。顯然，假如AGC開(kāi)啟，在測試攝像機的低照度性能時(shí)，放大電路是處于工作狀態(tài)的。需要說(shuō)明的是，放大電路會(huì )把視頻信號中的噪聲一起放大，所以畫(huà)面上會(huì )出現噪點(diǎn)。

當然有些攝像機的AGC不僅僅只有ON或OFF功能，或還會(huì )有若干檔位可以用來(lái)調節增益電路的最大放大倍數，如AGC20db、40db等，在攝像機的低照度指標中也應作為條件一并列出。