五分钟弄懂监控系统(摄像机篇)

安全是我们生活中极为重要的一环,然而,如何挑选一个优质的安全监控产品,对于许多有需要的消费者而言,却是一大难题,因为安防厂家提供的许多规格,看起来玄之又玄,对于产品的实际状况往往讳莫如深,为了让消费者在选购上能更快了解各家设备的性能。

  在选购安防监控产品,必须先了解当前监控系统类别。现阶段安全监控系统,可分为传统模拟、模拟高清(模拟高画质)和IP部分。模拟系统是业内最早发展的系统,也是过往市场应用最为广泛的商品。为了解决模拟系统画素不足缺点,才衍生出了AHD、CVI、TVI等等模拟高清系统。而IP系统则是在上述三个模拟高清系统还未上市之前,市场上就已推广的高画质方案之一。IP系统靠的是网络串流,在不同系统整合度上具有相当大优势,这也是它与模拟系统以及AHD、CVI、TVI系统最大的差异。

五分钟弄懂监控系统(摄像机篇) 监控技巧

  1.摄像组件

  首先需要了解的就是图像传感器(imagesensor),又称摄像组件或摄像芯片。关于摄像芯片来说,它就像是个太阳能板,面积越大,进光量也就越大,夜间照度相对越好。

  图像传感器大致可分为CCD(电荷耦合组件)和CMOS(互补金属氧化物半导体),我们都很清楚CMOS具有低耗电、低成本、讯号处理快的优势,但因为其线路设计太过密集,导致噪声干扰过大,因此传统模拟摄影机多采用CCD组件,近年来因为CMOS发展降躁技术,让影像的干扰讯号获得大量改善,优势也开始浮现,于是所有系统开始采用CMOS组件,因而让CMOS成为摄像芯片的主流。

  2.像素

  像素(pixel)也是监控摄像机常见的规格,像素是由点状元素所构成,为影像显示的基本单位,点的结构越密集影像画质越细腻。一般在谈论像素,指的是摄像芯片的影像总像素,而IP系统所谈的像素,指的是摄影机网络最大串流输出,因为图素是由水平单行点数乘以垂直单行点数所得出的数值。在同样技术与环境下,图素越高的影像,所呈现出来的视觉质量越好。

  过往CCD是采交织扫描的图素呈现方式,也就是先扫描奇数行,再扫描偶数行,所以水平线的呈像会有许多锯齿状,而CMOS则是采用逐行扫描的图素呈现方式,也就是依顺序扫描,因此就避免了水平线的锯齿现象。

  虽然现行监控都竞相朝越来越高清发展,不过,除非是高端应用市场,需要使用到数字放大功能,否则百万图素其实已能应付许多需求。另外必须提醒的是,高画质影像必须搭配合适的分辨率监看屏幕,否则屏幕分辨率不够,是无法达到预想的监看效果。

  3.最低照度

  通常照度越低代表夜间呈像越好,但是必须注意,一般我们所看到的摄像机照度写法,还会搭配镜头透光比F,例如:001LUX/F1.2或001LUX/F1.6,这代表这个低照效果是在特定透光比的镜头达到的。镜头透光比越低,代表镜头透光量折损越少。

  如果我们用商场打折方式来举例,相信对大家来说更能理解,以F1.2透光比来说,代表的是本来是100元的1烛光进来,但因为打了8折,所以只需付8折的钱,结果就20%的进光量消失;以此类推,F1.6就是60%消失,所以镜头透光比越低代表镜头进光量越好。假设两支摄影机照度效果相同,但是一个是搭配低透光比,也就是一个进光量较好的镜头才达成,另一个则是搭配高透光比,也就是一个进光量较差的镜头就能达成,那我们可以说搭配高透光比的镜头摄影机,在低照呈像能力是比较优异。这在许多同业看低照性能时,一般都会忽略其重要性。

  4.信噪比

  在摄影机的挑选上,信噪比也很重要,它的数值越高代表抗噪声能力越好,但我们如何实测它的好坏呢?此时须先提到自动增益控制(AGC,AutoGainControl)。这个功能主要是针对照度不足的环境下所设计,当现场环境亮度不够时,AGC会自动启动使影像信号放大,此时用户便可发现画面变亮。然而当影像信号放大同时,噪声也会跟着放大,所以在实测信噪比时,必须先关闭自动增益功能。那么该如何开始实测呢?首先准备灯光亮度调节器,将摄影机设定在全彩状态,当灯光调节器渐渐关闭,此时最先出现画面噪声躁点的摄影机,就是信噪比过低的情形,这也是最简单评比摄影机信噪比优劣的方式。

  5.白平衡

  「白平衡」是关于摄影机色泽的重要概念。白平衡就是将白色光线平衡回来,让颜色看起来不失真、不偏黄或偏红与偏蓝的意思,处理白平衡的种类上可分成自动白平衡(AWB)和自动色温追踪白平衡(ATW)。一般讲自动白平衡(AWB,AutoWhiteBalance),是自动以白色为基础,把这个白色调到不失真,其他的颜色就差不多准了。

  但是,它有个缺点,在日出与日落时,因为环境光源变化差异过大,会造成色温判断错误而失真,必须等待下次日出或日落才有机会调回正常色温。而自动色温追踪白平衡(ATW)则是采用D.S.P数字处理技术,能依据被照物体上的光源变化,自动追踪色温,因为它的色温是D.S.P里面的色温范围,万一低于或高于它,颜色就会无法真实呈现。综上所述,两种白平衡各有其优缺点,只是现在各厂商默认值大都使用ATW。