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(biāo)參數(shù)的不同表達(dá)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?dāng)z像機的低照度參數(shù)指標(biāo),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(guān)心的一個問題。那么,在攝像機的宣傳指標(biāo)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(biāo)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(biāo)不應(yīng)該只是一個簡單的XX Lux值,在任何一份準(zhǔn)確專業(yè)的攝像機參數(shù)資料上,攝像機低照度指標(biāo)應(yīng)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(guān)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(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)。
那么低照度標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式中各個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)攝像機的低照度指標(biāo)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(biāo)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(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,畫面比較亮,處于望遠(yuǎn)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(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)鏡頭的真實性能,鏡頭的2個焦距極端對應(yīng)的F值通常相差得很大,所以某些鏡頭夜間在廣角時,畫面還不錯,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,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(biāo)中標(biāo)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(jìn)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(dāng)視頻信號低于250IRE(700毫伏的四分之一),即175毫伏時,被認(rèn)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(jìn)行有效的監(jiān)控。鑒于此,在攝像機的低照度指標(biāo)里,IRE這一項一般不會低于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,視頻幅度和IRE值都是隨之下降的。當(dāng)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(qū)動這個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(dāng)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(dāng)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(diào)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(biāo)中也應(yīng)作為條件一并列出。