紅外攝像機(jī)在日常使用會(huì)產(chǎn)生的問(wèn)題

    任何物品在使用過(guò)程中都會(huì)出現(xiàn)一系列的問(wèn)題，如何去發(fā)現(xiàn)和排除問(wèn)題就成了關(guān)鍵。而紅外攝像機(jī)在使用過(guò)程中當(dāng)然也會(huì)產(chǎn)生各種各樣的問(wèn)題，下面就來(lái)分析一下紅外攝像機(jī)在日常使用種會(huì)發(fā)生的幾種問(wèn)題。

    紅暴問(wèn)題

    有些廠家把能不能制造出無(wú)紅暴紅外燈當(dāng)做一個(gè)技術(shù)問(wèn)題來(lái)宣傳，好像有紅暴就是低技術(shù)，無(wú)紅暴就是高技術(shù).其實(shí)，有無(wú)紅暴只是一個(gè)選擇問(wèn)題，并不是技術(shù)問(wèn)題，波長(zhǎng)超過(guò)700nm的光線叫做紅外線，900nm以上的紅外線基本無(wú)紅暴，波長(zhǎng)越短，紅暴越強(qiáng)，紅外線感應(yīng)度也越高�，F(xiàn)在市場(chǎng)上有兩種主流紅外燈，一種是有輕微紅暴的，波長(zhǎng)在850nm左右，一種是無(wú)紅暴的，波長(zhǎng)在940nm左右。同一款攝像機(jī)，在850nm波長(zhǎng)的感應(yīng)度，比在940nm波長(zhǎng)的感應(yīng)度好到10倍，所以850nm這種有輕微紅暴的紅外燈擁有更高的效率，應(yīng)當(dāng)做為紅外夜視監(jiān)控的首選項(xiàng)。

    壽命問(wèn)題

    攝像機(jī)的使用壽命可達(dá)10年以上，紅外燈的壽命是否也能達(dá)到這個(gè)水平?正確回答這個(gè)問(wèn)題，首先要了解目前紅外燈的制造原理。目前紅外燈主要有三種制造模式:1、鹵素?zé)簦?、多芯片led，3、單芯片led。鹵素?zé)羰且粋�(gè)較傳統(tǒng)的技術(shù)，能耗高，發(fā)熱量大，使用壽命較短，因其使用效率低下，估計(jì)會(huì)逐步地淡出市場(chǎng)。

    多芯片led也有兩種形式，一種是包含4到8顆芯片；另外一種是陣列式發(fā)光片，含有10到30顆芯片。為什么做多芯片呢?一些來(lái)自廠家的理論是：紅外燈照射距離不夠是因?yàn)槟芰坎粔颍�更多的芯片在一起，�?dāng)然能量就大，想當(dāng)然地認(rèn)為照射距離更遠(yuǎn)。固然，更遠(yuǎn)的距離需要更大的能量，但并不是紅外燈發(fā)出了多少紅外光，攝像機(jī)就能接收多少紅外光。

    多芯片led因其結(jié)構(gòu)上的固有缺點(diǎn)沒(méi)有發(fā)光焦點(diǎn)，發(fā)光光學(xué)系統(tǒng)不合理，有用光效率也比較低(當(dāng)然，比鹵素?zé)魪?qiáng)幾倍)，其優(yōu)點(diǎn)沒(méi)有有效地發(fā)揮出來(lái)。比如陣列式led，電流高達(dá)1000ma以上，基本只是一分錢硬幣大小，散熱就成為一個(gè)問(wèn)題�？蒷ed最怕的就是高熱啊，不壞才怪呢。同時(shí)，多芯片led的生產(chǎn)要求非常嚴(yán)格，每顆芯片都不能有性能上的一點(diǎn)差異，否則一顆芯片壞掉的話整機(jī)就全部完了。總體而言，相對(duì)于單芯片led而言，多芯片led的壽命是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

    單芯片led生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，品質(zhì)容易保證、發(fā)熱量低、發(fā)光光學(xué)系統(tǒng)合理，是做紅外燈理想的器件，理論上使用壽命可達(dá)10萬(wàn)小時(shí)以上。那么，是不是所有的單芯片led燈的壽命都很好呢?

    事實(shí)上，遠(yuǎn)不是這么回事。這里面原因有很多，比如有的led芯片級(jí)別很低，雜質(zhì)超標(biāo)；有的生產(chǎn)工藝不過(guò)關(guān)，有漏電現(xiàn)象;有的超功率使用，額定20ma，卻使用50ma以上；有的沒(méi)有保護(hù)電路，或電路設(shè)計(jì)不合理，這些都會(huì)導(dǎo)致單芯片led紅外燈快速壞掉。

    要想保證紅外燈的壽命，首先要選用高等級(jí)的led芯片。高等級(jí)芯片功率大、一致性好、發(fā)光效率高、發(fā)熱量很小，一顆高等級(jí)led比普通led的品質(zhì)好10倍，當(dāng)然價(jià)格也非常昂貴。其次，光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要合理、發(fā)光要均勻、利用率要高、散熱要快。第三，要嚴(yán)格控制工作電壓。led對(duì)電壓非常敏感，電壓稍高led管芯就會(huì)燒掉：而電壓略低則發(fā)光量又會(huì)大大降低。最好匹配高質(zhì)量的開(kāi)關(guān)電源，交流輸入電壓最好從170伏到270伏電壓都能做到較好的穩(wěn)壓，以適合惡劣的供電環(huán)境。第四，輸入電源線最好選用抗高/低溫、超柔軟抗彎曲的。有一個(gè)廠家生產(chǎn)的紅外燈，輸入電源線可在低溫零下60度、高溫零上250度正常使用，零下四、五十度線纜仍像絲綢一般柔軟，這樣的產(chǎn)品才值得信賴。

    角度的問(wèn)題

    紅外燈是不是視角越大越好?不論是制造商還是工程商想當(dāng)然地認(rèn)可這種說(shuō)法，他們認(rèn)為紅外燈發(fā)射視角越大，選用鏡頭的余地也就越大，選擇廣角鏡頭不會(huì)出現(xiàn)“手電筒”現(xiàn)象。所以說(shuō)，大家都拼命地說(shuō)自己的紅外燈的視角是如何之大。這種好像很有道理的說(shuō)法其實(shí)是很不科學(xué)的。

    首先，使用大視角度的紅外燈配合小視角度的鏡頭，存在光的浪費(fèi)現(xiàn)象.比如，一盞紅外燈，發(fā)光角度是80度(相當(dāng)于f3.5mm鏡頭的角度)，如果配合f35mm的鏡頭，那么會(huì)有相當(dāng)部分的光是在鏡頭視場(chǎng)以外，也就是說(shuō)部分紅外光都浪費(fèi)了.一般情況下，紅外燈的視角要與鏡頭的視角相一致，效果是最佳的.比如有的紅外燈，燈的發(fā)射角度是用鏡頭的焦距來(lái)表示的.其sk-4.2w-16紅外燈，含義是這樣的:“-4.2w”表示該燈的額定功率是4.2瓦;“-16”表示該燈的發(fā)射角度與f16mm的鏡頭角度一致，兩者是可以配套的.其紅外燈按角度分類，目前包括“-4”、“-8”、“-16”、“-35”四個(gè)系列，可以和市場(chǎng)上的常用鏡頭配套。

    其次，并不是紅外燈的發(fā)射角度越大，畫(huà)面效果就越好.有的場(chǎng)合如果紅外燈角度過(guò)大，還會(huì)影響成像.比如走廊，因其“狹長(zhǎng)”的特點(diǎn)，如果紅外燈的發(fā)射角度過(guò)大，則近處邊緣的成像就會(huì)太亮，形成“光幕”現(xiàn)象;遠(yuǎn)處中心反而看不見(jiàn)，只有一片發(fā)白現(xiàn)象.所以，走廊的紅外燈應(yīng)該是鏡頭角度的二分之一或三分之一。

    第三，可以利用“接燈”技術(shù)，兩個(gè)窄角紅外燈搭配并調(diào)整位置，可以達(dá)到廣角燈的效果，市場(chǎng)上的“夜鷹”系列紅外夜視系統(tǒng)，就是利用“接燈”這種技術(shù)，做到了既望遠(yuǎn)又廣角.在同樣功率條件下，“接燈”技術(shù)可以成倍提高作用距離。

    總體而言，紅外燈的發(fā)射角度的問(wèn)題既是選擇問(wèn)題也是技術(shù)問(wèn)題.不同焦距的鏡頭應(yīng)選擇相適應(yīng)發(fā)射角度的紅外燈，紅外燈的發(fā)射角度無(wú)論在什么樣的條件下都不應(yīng)該大于鏡頭的視角，而在狹長(zhǎng)環(huán)境中的應(yīng)用，就該選用比鏡頭視角更小乃至三分之一的紅外燈.窄視角紅外燈通過(guò)搭配，可以得到理想的廣角效果，效果更佳、成本更低。

   通光量的問(wèn)題

    相對(duì)孔徑?jīng)Q定了鏡頭的通光能力，相對(duì)孔徑為f1.0的鏡頭通光量是相對(duì)孔徑f2.0的鏡頭通光量四倍.同樣的攝像機(jī)、紅外燈，分別搭配上述兩種鏡頭，紅外作用距離可相差一倍。

    大孔徑鏡頭在紅外監(jiān)控方面，比常規(guī)普通鏡頭好四到十倍，按理說(shuō)應(yīng)該成為紅外夜視監(jiān)控的必須配套產(chǎn)品.但由于成本高昂，技術(shù)難度大，絕大多數(shù)紅外產(chǎn)品制造商不具備供貨能力。

    由于眾所周知的原因，市場(chǎng)上大量充斥虛標(biāo)f值的鏡頭，尤其是變焦鏡頭，只標(biāo)短焦不標(biāo)長(zhǎng)焦因而誤導(dǎo)工程商，致使用戶根本無(wú)法辨清誰(shuí)家賣的是真貨，誰(shuí)家以次充好。建議用戶要到專業(yè)大型廠家購(gòu)買鏡頭。

    焦點(diǎn)偏移的問(wèn)題

    可見(jiàn)光與紅外光由于波長(zhǎng)不同，成像焦點(diǎn)不在一個(gè)平面上，導(dǎo)致在白天可見(jiàn)光條件下圖像清晰，而夜間紅外光條件下模糊，或者夜間紅外光條件下圖像清晰，白天可見(jiàn)光條件下圖像模糊。可以用三個(gè)辦法解決。第一，采用自動(dòng)聚焦一體化攝像機(jī)；第二，采用專用焦點(diǎn)不偏移鏡頭；第三，采用專業(yè)的調(diào)整工具，在現(xiàn)有鏡頭條件下也可以實(shí)現(xiàn)不偏移。

    色彩問(wèn)題

    所有的黑白攝像機(jī)都是感應(yīng)紅外光的。紅外光線在可見(jiàn)光條件下對(duì)于彩色攝像機(jī)來(lái)講是一種雜光，會(huì)降低彩色攝像機(jī)的清晰度和色彩還原，彩色攝像機(jī)的濾光片就是阻止紅外線參與成像。要想使彩色攝像機(jī)感應(yīng)紅外線現(xiàn)在有兩個(gè)做法，第一，切換濾光片，在可見(jiàn)光條件下?lián)踝〖t外線進(jìn)入;在無(wú)可見(jiàn)光的條件下移開(kāi)濾光片，讓紅外線進(jìn)入，這種方案得到的圖像質(zhì)量好，但成本高并且切換機(jī)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)一定的故障率。第二，在濾光片上打開(kāi)一個(gè)特定的紅外線通道，允許與紅外燈波長(zhǎng)相同的紅外光線進(jìn)來(lái)，這種辦法不增加成本，但色彩還原略差。

    靈敏度的問(wèn)題

    攝像機(jī)靈敏度是紅外夜視監(jiān)控的核心部分。靈敏度越好，對(duì)紅外線的感應(yīng)能力也越強(qiáng)。當(dāng)然，靈敏度越好的攝像機(jī)價(jià)格也越昂貴。一般來(lái)講，50米以內(nèi)的紅外夜視系統(tǒng)，選用0.1勒克斯的攝像機(jī)就比較好；50米到100米范圍的夜視系統(tǒng)應(yīng)該選用0.01勒克斯的攝像機(jī)；100米以上的夜視系統(tǒng)應(yīng)選用0.001勒克斯以上的攝像機(jī).當(dāng)然，隨著靈敏度提高，攝像機(jī)的價(jià)格會(huì)有較大的遞增。

    當(dāng)然，和其它許多產(chǎn)品一樣，攝像機(jī)虛標(biāo)指標(biāo)的現(xiàn)象特別嚴(yán)重.我曾拿過(guò)一款0.1勒克斯攝像機(jī)和一款標(biāo)稱0.0001勒克斯的攝像機(jī)作對(duì)比，后者竟不如前者.更多的攝像機(jī)廠家，人為地提高信號(hào)強(qiáng)度，靈敏度是很不錯(cuò)，但信噪比很差，導(dǎo)致夜間圖像“雪花點(diǎn)”很多很大。

    距離的問(wèn)題

    一百個(gè)人做紅外產(chǎn)品就會(huì)有一百個(gè)紅外夜視距離的標(biāo)準(zhǔn)。我看還是應(yīng)該以客戶的應(yīng)用效果為標(biāo)準(zhǔn).客戶的標(biāo)準(zhǔn)是什么?是看清人!什么“可視距離”、“發(fā)現(xiàn)距離”，這些不確定的說(shuō)法都是含混不清的。不同檔次的攝像機(jī)、鏡頭之間的匹配，對(duì)于同一盞紅外燈發(fā)出的光線感應(yīng)度可能相差許多倍，可視距離也可相差很多。所以說(shuō)，把某一盞紅外燈具體地定為是多少米的說(shuō)法是不甚科學(xué).一盞紅外燈的作用距離，只能與確定品質(zhì)的攝像機(jī)和鏡頭共同匹配才能確定其作用距離。還有，因?yàn)閼?yīng)用的環(huán)境不同，效果也會(huì)大相徑庭，最好留有一定余量。

    總結(jié):

    紅外夜視到底能做到多遠(yuǎn)?技術(shù)到家的話，100米以上的紅外夜視系統(tǒng)并不是什么難事。技術(shù)到家，指的是必須同時(shí)精通紅外燈技術(shù)，紅外感應(yīng)攝像機(jī)技術(shù)和紅外感應(yīng)鏡頭技術(shù)，三者缺一不可.現(xiàn)在市場(chǎng)上產(chǎn)品，距離已經(jīng)做到500米以上，只是造價(jià)比較高，民用市場(chǎng)還比較受限制。紅外夜視監(jiān)控中，存在很多的常見(jiàn)技術(shù)問(wèn)題和疑難解惑，本文借此機(jī)會(huì)與廣大讀者和工程商做一個(gè)溝通，同時(shí)希望能為工程商和用戶對(duì)紅外夜視監(jiān)控的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)提供有價(jià)值的參考。