近幾年，前端攝像機市場的競爭已經白熱化，如何在這片紅海中樹立起自己的航標?以當前的市場格局來看，用戶需求的細分化程度越來越深入，“超低照度”、“寬動態”、“智能透霧”等等這些從前只在高端產品中出現的名詞，如今已滲透到各個應用領域。特別是超低照度攝像機，如今大多數生產廠家都已推出各具特色的不同價位的低照度高清網絡攝像機，下面我們就從超低照度的技術發展路線和相關注意要點來逐步分析探討。

一、“超低照度”到底是什么?

根據標準化的定義，目前安防行業將前端攝像機分為四個等級：普通級攝像機，一般照度均大于0.1Lux;照度范圍在0.1 Lux至0.01 Lux之間的攝像機，一般被稱為低照度高清網絡攝像機;而被稱為月光級的攝像機，其照度范圍均在0.01Lux至0.001Lux;當照度范圍達到并超過了0.0001Lux的時候，便達到了“星光級”的超低照度攝像機。

上面的數值雖然一直以來都被用作衡量攝像機產品是否是低照度的標準，但是僅以此視作低照度產品的標桿，是完全不夠的，也是不負責任的一種表現。

那么，我們所說的“超低照度”到底是什么呢?根據無線電工程學會(IEEE)給出的標準定義：在廣播級視頻電平中，任何視頻信號在播放時的亮度電平都不能超過100IRE。當視頻輸出電平的振幅低于原始振幅的30%時，視頻信號提供的圖像將視為不可用。

加上了IRE標注的低照度產品就能視為可信嗎?回答依然是否定的，因為“光”的開口還被另一個器件——鏡頭把關著。

鏡頭的光圈大小，即f值的大小直接決定了產品的價格。光圈越大，f值越小，價格越高;反之亦然。一個需要鏡頭光圈f=0.9開口的星光級攝像機與一個需要鏡頭光圈f=1.2開口的星光級攝像機，你會選擇哪個產品?這個問題或許不好回答，但如果我們換種方式提問：一個價格2萬多元的星光級攝像機與一個價格只需要兩千元左右的攝像機，兩者功能無差異，只有鏡頭不同，大多數客戶都會選擇后者。

因此，本著“用戶至上，誠信為本”的原則，以筆者所在的東莞安視電子有限公司為例，我們將在f=1.2，振幅電平等于50%IRE情況下，照度達到0.001Lux和0.0001Lux的攝像機叫做“月光級”和“星光級”攝像機，也只有這兩類產品才屬于“超低照度”攝像機的行列。以迅通的超低照度百萬像素寬動態高清網絡半球(月光級產品)為例，在同樣的幾乎無光的實驗室內，其圖像表現，我們能夠捕捉到無光環境下的物品放置位置及亮光的存在。

1、CCD的超低照度之路

一塊CCD傳感器即是一個感光面，但其光感性能卻是由每個像素位的光感性能綜合決定的。以經典的Sony HAD系列CCD傳感器為例，在HAD系列傳感器誕生之前，受限于當時電子制造業水平，CCD的光感性能在一段時間內遭遇了難以逾越的物理屏障。

如何在越來越小的傳感器上得到質量良好的成像與低照度表現，第一代Super HAD傳感器給出了答案：通過在每個像素點上安裝經過形狀優化設計的鍍膜微小鏡片，以保證光線準確到達傳感器底部的基層板上，從而達到提高光利用率，使畫面更清晰，照度更低。簡而言之，Super HAD技術就是一個放在傳感器前面的高效率放大鏡，把光正確的引導至每個微小的像素孔里面，把原本灰暗的部分給點掃滅了。有了Super HAD技術的支撐，各大廠商紛紛推出了低照度攝像機產品，即在f=1.2的情況下，在光照強度不足0.1 Lux的環境中，輸出圖像依然能達到或超過30%IRE。

2、CMOS的超低照度之旅 

圖像傳感器的次級市場年成長率高達30%以上，其中80%的份額屬于CMOS傳感器。

是什么原因讓CMOS發展如此驚人呢?對比CCD傳感器，CMOS的光感性能決定于整塊傳感器的受光面積，而非各像素點的入射光強度。這個特性對于科研人員來說，就如同要其去用斧子去劈一塊木樁與一根頭發的區別。劈木樁，你只要考慮木樁在哪，斧子是否夠利;然而要劈頭發，首先得在動斧子之前找到那根頭發，還得祈禱斧子下去時不要把頭發給吹走。

有了方向，對應的方法就很簡單了。斧頭劈不開，那就換個可以倒立的木樁，如圖3;斧子劈不到中心，那就找個小點的“樹皮”薄點的木樁。通過如此舉措，CMOS傳感器成了“高性能”“低價格”的代名詞，也逐步被市場認同和接受。本文出自于東莞安視電子有限公司，

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本篇文摘由東莞安視電子-視野天下趙莉莉整理發布。