影响摄像头低照度的四大因素
超低照度摄像头是指在光线较暗的情况下仍然能够拍摄出清晰图像的摄像头。它主要受到镜头、图像传感器和后端图像处理技术等因素的影响。目前在安防行业中,通常将前端摄像头分为四个等级。当摄像头的最低照度值达到甚至低于0.0001Lux时,便可以称之为“星光级”的超低照度摄像头。
1、图像传感器
首先,在摄像头的低照度影响方面,传感器的选择起着关键作用。众所周知,图像传感器的尺寸相同的情况下,像素越高,每个像素的感光面积就越小,这会导致低照度环境下的成像效果较差。举例来说,一台拥有200万像素的高清摄像机,如果采用与30万像素模拟摄像机等尺寸的传感器,那么每个像素的感光面积只有模拟摄像机的1/8。在夜间使用时,高清画质反而会呈现出更糟糕的效果,令人难以接受。
因此,在制造星光级低照度摄像头时,通常会选择靶面尺寸较大的成像传感器。对于具有相同像素的摄像头来说,靶面尺寸越大,每个像素所吸收到的环境光线就会更多。而单位面积上进光的量,是确定传感器低照度性能的决定因素。
2、大光圈镜头
镜头是摄像部件的重要组成部分,它在低照监控应用技术中的作用是将被摄目标的光线聚焦到摄像头上。在低照应用技术中,镜头的口径越大,进光量就越大。换句话说,增大镜头光圈可以有效提升进光量,并帮助摄像头实现理想的低照度效果。
3、处理芯片
在光线较暗的情况下,图像可能会受到噪声的影响,导致图像变得模糊不清。为了解决这个问题,需要使用性能强大的处理芯片,并配备自动增益、数字降噪等重要技术。
自动增益技术可以在低照度环境下保持图像亮度在理想状态,并控制噪声的大小;数字降噪技术可以过滤噪声,显示更清晰的画面,让用户能够看清更多的图像细节。强大的处理芯片搭载着关键算法,能够对原始裸数据进行处理,以呈现给用户最佳的图像效果。
4、低照度增强算法
即使使用相同的处理器芯片,也不能保证会获得相同的降噪和增益效果。以降噪为例,如果处理不当,会导致图像产生明显的雾感、拖影和丢失细节等现象。而对于伽马值的设定,设定值过高会增强画面对比度,使画面变暗,画质透明度增加,但会丢失细节;设定值过低会使图像变亮,细节增加,但画质透明度减低。因此,即使基于相同的硬件平台,不同厂家的产品最终效果也会有所差异,这体现了各厂家的研发实力。