红外夜视监控系统常见技术问题(2)

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       首先，使用大视角度的红外灯配合小视角度的镜头，存在光的浪费现象。比如，一盏红外灯，发光角度是80度（相当于f3.5mm镜头的角度），如果配合f35mm的镜头，那么会有相当部分的光是在镜头视场以外，也就是说部分红外光都浪费了。一般情况下，红外灯的视角要与镜头的视角相一致，效果是最佳的。比如长春佶达的红外灯灯的发射角度是用镜头的焦距来表示的其SK-4.2W-16红外灯，含义是这样的：“4.2W”表示该灯的额定功率是4.2瓦；“16”表示该灯的发射角度与f16mm的镜头角度一致，两者是可以配套的。其红外灯按角度分类，目前包括“-4”、“-8”、“-16”、“-35”四个系列，可以和市场上的常用镜头配套。

       其次，并不是红外灯的发射角度越大，画面效果就越好。有的场合如果红外灯角度过大，还会影响成像。比如走廊，因其“狭长”的特点，如果红外灯的发射角度过大，则近处边缘的成像就会太亮，形成“光幕”现象；远处中心反而看不见，只有一片发白现象。所以，走廊的红外灯应该是镜头角度的二分之一或三分之一。

       第三，可以利用“接灯”技术，两个窄角红外灯搭配并调整位置，可以达到广角灯的效果，市场上的“夜鹰”系列红外夜视系统，就是利用“接灯”这种技术，做到了既望远又广角。在同样功率条件下，“接灯”技术可以成倍提高作用距离。
      总体而言，红外灯的发射角度的问题既是选择问题也是技术问题。不同焦距的镜头应选择相适应发射角度的红外灯，红外灯的发射角度无论在什么样的条件下都不应该大于镜头的视角，而在狭长环境中的应用，就该选用比镜头视角更小乃至三分之一的红外灯。窄视角红外灯通过搭配，可以得到理想的广角效果，效果更佳、成本更低。

       通光量的问题
       相对孔径决定了镜头的通光能力，相对孔径为F1.0的镜头通光量是相对孔径F2.0的镜头通光量四倍。同样的摄像机、红外灯，分别搭配上述两种镜头，红外作用距离可相差一倍。

       大孔径镜头在红外监控方面，比常规普通镜头好四到十倍，按理说应该成为红外夜视监控的必须配套产品。但由于成本高昂，技术难度大，绝大多数红外产品制造商不具备供货能力。

       由于众所周知的原因，市场上大量充斥虚标F值的镜头，尤其是变焦镜头，只标短焦不标长焦因而误导工程商，致使用户根本无法辨清谁家卖的是真货，谁家以次充好。建议用户要到专业大型厂家购买镜头。

       焦点偏移的问题
       可见光与红外光由于波长不同，成像焦点不在一个平面上，导致在白天可见光条件下图像清晰，而夜间红外光条件下模糊，或者夜间红外光条件下图像清晰，白天可见光条件下图像模糊。可以用三个办法解决。第一，采用自动聚焦一体化摄像机；第二，采用IR专用焦点不偏移镜头；第三，采用专业的调整工具，在现有镜头条件下也可以实现不偏移。

       色彩问题
       所有的黑白摄像机都是感应红外光的。红外光线在可见光条件下对于彩色摄像机来讲是一种杂光，会降低彩色摄像机的清晰度和色彩还原，彩色摄像机的滤光片就是阻止红外线参与成像。要想使彩色摄像机感应红外线现在有两个做法，第一，切换滤光片，在可见光条件下挡住红外线进入；在无可见光的条件下移开滤光片，让红外线进入，这种方案得到的图像质量好，但成本高并且切换机构会导致出现一定的故障率。第二，在滤光片上打开一个特定的红外线通道，允许与红外灯波长相同的红外光线进来，这种办法不增加成本，但色彩还原略差。

       灵敏度的问题
       摄像机灵敏度是红外夜视监控的核心部分。灵敏度越好，对红外线的感应能力也越强。当然，灵敏度越好的摄像机价格也越昂贵。一般来讲，50米以内的红外夜视系统，选用0.1勒克斯的摄像机就比较好；50米到100米范围的夜视系统应该选用0.01勒克斯的摄像机；100米以上的夜视系应选用0.001勒克斯以上的摄像机。当然，随着灵敏度提高，摄像机的价格会有较大的递增。

       当然，和其它许多产品一样，摄像机虚标指标的现象特别严重。我曾拿过一款0.1勒克斯摄像机和一款标称0.0001勒克斯的摄像机作对比，后者竟不如前者。更多的摄像机厂家，人为地提高信号强度，灵敏度是很不错，但信噪比很差，导致夜间图像"雪花点"很多很大。

       距离的问题
       机虚标指标的现象特别严重。我曾拿过一款0.1勒克斯摄像机和一款标称0.0001勒克斯的摄像机作对比，后者竟不如前者。更多的摄像机厂家，人为地提高信号强度，灵敏度是很不错，但信噪比很差，导致夜间图像“雪花点”很多很大。

       一百个人做红外产品就会有一百个红外夜视距离的标准。我看还是应该以客户的应用效果为标准。客户的标准是什么？是看清人！什么“可视距离”、“发现距离”，这些不确定的说法都是含混不清的。不同档次的摄像机、镜头之间的匹配，对于同一盏红外灯发出的光线感应度可能相差许多倍，可视距离也可相差很多。所以说，把某一盏红外灯具体地定为是多少米的说法是不甚科学。一盏红外灯的作用距离，只能与确定品质的摄像机和镜头共同匹配才能确定其作用距离。还有，因为应用的环境不同，效果也会大相径庭，最好留有一定余量。