宇視科技

攝像機低照成像的前世今生

王光利

技術的發展從來都是為了更好的滿足人們生活、生產需要，變得適應性更好、更易使用。監控攝像機的發展也如此，從最開始的模擬攝像機到現在的網絡攝像機，從標清到高清、超高清，從普通彩色攝像機到日夜兩用攝像機再到現在非常火熱的星光攝像機，監控攝像機的功能、性能越來越強大，但一個技術上的改進提升點在火熱的時候各種宣傳鋪天蓋地，用戶反而不容易看清其來龍去脈，今天我們就來聊一聊攝像機低照成像的前世今生。

我們知道要想成像必須有光（這里的光是物理學上的概念，不限于可見光），我們在黑暗的環境下無法視物原因就是光線不夠，所以所有解決低照成像問題圍繞的都是如何增加光線。那么對于監控攝像機來說應該如何增加光線？

可以從主動增加與被動增加兩個角度來分析。主動增加就是增加外置補光設備，既然環境中光線不夠，那么我們就加一些，常用的手段主要是攝像機上增加白光燈或者紅外燈（紅外光線雖然人眼不可見，但是攝像機能感應到并成成像）。主動方式可以很好的解決問題，但是也有一些不足，如白光燈可能不夠隱蔽，紅外燈成像只能是黑白等。被動方式就是在使用環境固定光線不變的情況下想辦法提高攝像機光線接收能力，主要是從鏡頭、感光器件、圖像處理技術三面下手，這也是本文的重點。

一、更多光線接收能力，更好光線控制技術

相對人來說，有一些動物如貓更善于在黑暗中活動，其所依賴的非常重要的一點就是貓眼相對人眼瞳孔更大。對于攝像機來說，光圈就如同瞳孔，更大光圈帶來更多通光量，星光攝像機鏡頭通光量會是普通攝像機的2-4倍。

大光圈在低照情況下很適應，但是監控攝像機都是7×24小時全天候工作的，光圈還需要能自動控制。但是目前市面上大部分自動光圈鏡頭實際上是直流電機驅動，并不能進行精確控制。針對這種情況，宇視推出了P-Iris 接口攝像機，采用步進電機驅動，可以精確控制光圈大小，這樣在一些用戶高要求場景下能提供更好適應性，并且接口同時兼容傳統DC-Iris（直流電機）鏡頭。

二、更好感光性

攝像機之所以能成像，圖像傳感器在這里功不可沒，對于傳感器來說受限于技術、工藝等原因，感光能力可能有很大差別。宇視星光攝像機采用業內先進的高感光度傳感器，基于最前沿的背照式（Back Side Illumination）制造工藝，采用更大的像素尺寸（Pixel Size），使得低照下的感光性、信噪比得到顯著提升。同時，背照式傳感器（Sensor）到達感光單元的光線無遮擋，能感受更多的光照。

三、Extra-ISP：更先進的圖像處理技術

憑借在圖像處理領域的大投入與深入積累，宇視推出了Extra-ISP 技術，憑借新一代時域降噪（TDNR）算法及多維度銳度提升（MDSE）算法，在圖像清晰度、低照環境下運動物體輪廓等方面比業內同等檔次攝像機有了明顯效果提升，有效降低物體在運動狀態下的拖影，讓攝像機更好用、更實用。比如，安防攝像機一個非常需求是能在逐幀播放的時候看清運動人物，這對事后調查非常有意義。

從上面的圖片中可以明顯的感覺出在傍晚，低照環境下采用Extra-ISP 技術的宇視星光攝像機不但畫面亮度佳，而且車牌、人（紅色圓圈標注）能非常清晰的捕獲到，這對于客戶來說非常有實際應用意義。