分析夜视摄像机监控中的红外灯...

    视频监控的发展方向在于室外，室外监控的发展方向在于夜视，夜视的发展方向在于红外技术，这个趋势越来越明显。在红外夜视这个领域中国企业已经走在世界前列，但是，这毕竟是一个新兴产业，大量劣质产品泛滥市场，影响了人们对红外夜视产品的信任。

  

   单芯片LED生产工艺简单，品质容易保证、发热量低、光学系统合理是做红外灯理想的器件，理论上使用寿命可达10万小时以上。那么，是不是所有的单芯片LED灯的寿命都很好呢?事实上，远不是这么回事。这里面原因有很多，比如有的LED芯片级别很低，杂质超标;有的生产工艺不过关有漏电现象;有的超功率使用，额定20mA，却使用50mA以上;有的没有保护电路，或电路设计不合理，这些都会导致单芯片LED红外灯坏掉。

    要想保证红外灯的寿命，首先要选用高等级的LED芯片。高等级芯片功率大、一致性好、发光效率高、发热量很小，高等级LED比普通LED的品质好得多，当然价格也非常昂贵。其次，光学系统设计要合理、发光要均匀、利用率要高、散热要快。第三，要严格控制工作电压。LED对电压非常敏感，电压稍高LED管芯就会烧掉;而电压略低则发光量又会大大降低。最好匹配高质量的开关电源，交流输入电压最好从170伏到270伏电压都能做到较好的稳压，以适合恶劣的供电环境。第四，输入电源线最好选用耐高/低温、柔软抗弯曲的。有一个厂家生产的红外灯，输入电源线可在低温零下60度、高温零上250度正常使用。

    红外灯是不是视角越大越好?不论是制造商还是工程商想当然地认可这种说法，他们认为红外灯发射视角越大，选用镜头的余地也就越大，选择广角镜头不会出现"手电筒"现象。所以说，大家都拼命地说自己的红外灯的视角是如何之大。这种好像很有道理的说法其实是很不科学的。

    首先，使用大视角度的红外灯配合小视角度的镜头，存在浪费现象。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。长春佶达的红外灯的发射角度是用镜头的焦距来表示的，如SK-4.2W-16红外灯，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，两者可以配套。

    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。

    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4到10倍，按理说应该成为红外夜视监控的必须配套产品，但成本高昂，技术难度大。

    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。建议用户要到专业大型厂家购买镜头。

    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。可以用三种办法解决。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，也可以实现焦点不偏移。

    所有的黑白摄像机都可以感应红外光。红外光线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种做法。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故障率提高。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。

    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米以上的夜视系统应选用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。

    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。

    不同的厂家的红外产品会有不同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。

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