低照度摄像机技术

相机的核心部件是图像传感器CCD,也就是电荷耦合器件,而低照度相机的最低照度其实就是CCD对环境光的敏感度,环境光是正常成像所需的最暗的光。照度的单位是勒克斯。数值越小,需要的光线越少,相机越灵敏。

目前市场上应用最广泛的两种CCD是日本索尼的SuperHADCCD和Ex-viewHADCCD。在这两种结构中,OCL透镜位于CCD的每个像素上,是聚光提高感光度的感光区域。ExviewHAD在此基础上向前迈进了一大步,使OCL拥有了一个接近零差距和较低SmearLevels的结构。它采用专利技术提高CCD每个像素的开口率,使针孔积累层接收到最大的光量,进而满足更低照度的要求。使用Ex-viewHADCCD的相机对外界光线的灵敏度会大大提高,灵敏度可以提高到普通相机的4倍。

在相同像素下,CCD尺寸越大,其灵敏度越好。市面上的监控摄像头的CCD尺寸一般是1/4和1/3。当然,影响相机低照度的主要有以下几个方面。1、DSS、Sense-up的功能主要是LG的索尼主芯片老型号中的DSS(DigitalSlowShutter),LGXDI新型号中的Sense-up(低灵敏度适配)。这种相机也叫(图片)累积相机,它在低照度下获取图像的方法是通过电荷单帧累积来增加单帧图像中CCD的曝光,从而提高相机对单帧图像的灵敏度。这种方法也可以获得较低的光照指数,但是需要降低图像的连贯性,所以在选择这款相机的时候,要注意尽量不要配合云台使用,否则会造成画面丢失的现象。

2.帧累积下的噪声放大。帧累积可以获得低照度,同时放大噪声。如果配合降噪技术使用,图像效果会更好。比如LGXDI系列机型下的3D-DNR(三维数字降噪)功能,XDI通过DSS技术、3D-DNR技术和独特的AGC控制机制,不仅可以让画面更加明亮,还可以优化运动物体、降低噪点并完美应用。

在AGC(自动增益)相同的环境下,相机的最大增益越大,获得的图像越亮,测得的最小照度越低。LG测试最低照度规格时,AGC(自动增益)开启。

光圈从光圈大小(F值)来说,光圈越大,代表的F值越小,要求的照度越低。在白天模式彩色模式的OLPF和夜晚模式黑白模式的DummyGlass之间自动切换。目的是在夜间接受更多的红外光,提高最低照度;减少白天红外光的采集,减少红外光对彩色信号的干扰。使用ExviewHADCCD的相机通常可以看到人眼不可见的物体,即使在非常黑暗的环境中。该技术的出现受到了监控市场的欢迎,在各种光照环境下都能展现最佳效果,特别是配合特殊的红外照明设备,可以得到高清的黑白图像,实现零照度监控。在760mm-1100mm的近红外区,如果使用合适波长的红外照明,可以获得清晰的黑白图像。