日夜两用摄像机剖析及选用指南 - 安防知识网

日夜两用摄像机（也俗称昼夜转换摄像机）是最近几年来市场普遍推广的一种产品，更是CCTV闭路电视监控行业一种创新性的技术和划时代性的产品。\r\n本文从日夜两用摄像机出现的背景、工作原理、适用范围、采购／安装／维护\r\n注意事项等均有深入的介绍，以避免工程商对该产品功能上理解的误区。\r\n

日夜两用摄像机（也俗称昼夜转换摄像机）是最近几年来市场普遍推广的一种产品，更是CCTV闭路电视监控行业一种创新性的技术和划时代性的产品。

本文从日夜两用摄像机出现的背景、工作原理、适用范围、采购／安装／维护注意事项等均有深入的介绍，以避免工程商对该产品功能上理解的误区。当我们在对建筑物进行闭路电视监视系统设计时，摄像机是整个系统设备配置环节中非常重要的一项，而往往考虑选择摄像机的技术参数就变得更加重要了。除了需考虑选择一台摄像机的水平分辨率、景物最低照度、白平衡方式等参数外，图像显示性质方面，是选用彩色的还是黑白的，同样也是考虑选用的重点之一。

彩色摄像机与黑白摄像机各有优劣
其实我们经常可以看到或听到，总是有工程技术人员在对整个系统设计时选择使用彩色摄像机，而黑白摄像机却很少被选择使用。他们认为如果在整个系统中选择使用黑白摄像机，将会使系统操作人员观看起图像来总感到图像色彩不够丰富饱满、被观察的目标物体在电视屏幕上没有层次感，久而久之使人失去了观察监控的兴趣。对于以上观点的存在，说明了这是一个客观存在的事实，黑白摄像机与彩色摄像机相比较起来确实存在着难以避免的技术缺陷，那就是黑白摄像机虽然具有高图像分辨率高、低景物照度等优点，但同时也存在着图像层次感，物体可辨率低等缺点。

随着CCTV行业技术水平的不断提高，彩色显示技术的摄像机也逐渐的得到了普及使用。去到每个已新建成的系统监控制室，使用控制键盘调用每个摄像机图像到电视屏幕墙上的每个监视器上，我们大部分看到的视频图像是彩色的，这是否是在暗示将来的趋势会是黑白摄像机渐渐退出整个行业，照此情势下去是不是黑白摄像机会彻底退出监控历史舞台？在我们看来也不必急于得出这样肯定的结论。相对于黑白摄像机来说，彩色摄像机虽然有色彩可观看性强等特点，但本身同样存在着许多不可忽视的技术缺陷，例如：对其自身工作环境的照明要求就远远高过于黑白摄像机，假如光线照明达不到要求的话，就直接会造成图像聚焦不清，甚至导致图像失真等现象。通常工程技术人员会经常遇到这种问题：在摄像机调过聚焦环或后焦距后依旧不能有效改善图像，这就是因为摄像机所工作环境光线照明不够导致图像不清的原因。

在视频信号传输过程中抗干扰性强弱方面来说，黑白摄像机具有更高的抗干扰性，那是因为黑白摄像机产生的视频信号往往主要由亮度信号组成。而彩色摄像机的输出信号不但有亮度信号还有色度信号，色度信号在传输过程中极易遭受到外界环境因素的干扰，例如：电磁波的干扰，而相反黑白摄像机产生的信号单一变得不容易被干扰。在视频传输距离方面，黑白摄像机比彩色摄像机具有更远的传输距离。

通过以上的说明可以肯定的说，黑白摄像机是不会退出工程实际运用领域的。它将会与彩色摄像机通过优势互补的方式进行自身技术缺陷的弥补，而这种弥补在过去的几年中主要通过工程商在对项目中合理配置设备手段实现的。例如：在一栋办公大楼CCTV系统设备配置的过程中，对楼层过道的监视采用彩色摄像机，在自然光线和照明光线的双重配合下，彩色摄像机可对所有目标物体进行图像清晰的监视。对电梯轿箱内的监视采用黑白摄像机，在照明光线的不足的情况下（为保证电梯轿箱乘客不产生目眩，电梯厂商通常会采用较低的光线照明），以及电梯动力随行电缆对视频电缆的干扰等情况下，选用黑白摄像机均可对目标物体进行高清晰的监视。

日夜两用型摄像机同时解决日夜监控需求
在实际工程运用过程中，彩色摄像机与黑白摄像机都客观存在着这样和那样的问题，CCTV技术工程师们在思考的问题是：「能否在同一单体的摄像机上实现功能转换的作用？」带着这个问号，经过不断的努力，业界工程师迅速推出了日夜两用型摄像机的解决方案。该新型摄像机能在白日或光线充足的环境条件下，整个摄像机画面显示为彩色，保证观看者正常观看图像。当工作环境进入到夜间或光线不充足状态时，整个摄像机画面显示由彩色自动转为黑白，从而保证使观看者能在照明环境变化时清晰正常的观看图像。

工作原理
其实日夜两用型摄像机的工作原理非常简单，我们大家都知道在彩色摄像机中有一红外线过滤片，它的作用是使用二色性的过滤来减少不需要的红外光。在日夜两用型摄像机内同样也有具有该过滤片，只不过在白天或照明光线足够强时该红外线过滤片仍旧正常工作；当工作环境变为黑夜或照明光线不足时，该摄像机特殊控制电路会自动使红外线过滤片自动停止工作，简单说过滤片不起作用。从而使摄像机由彩色状态转为黑白工作状态。

当然以上功能完全靠机器上的自动控制电路来实现，如在特定的环境下还需人工手动控制转换的话，有部分的厂商的产品（例如：日本SONY公司生产的SSC-DC593P/DC598日夜两用摄像机，日本Panasonic公司生产的WV-CP470/CP474日夜两用摄像机）就提供手动调节开关进行相应控制，以保证手动控制后图像不论是处在白天或黑夜状态时，摄像机显示的画面都是黑白图像。

适用范围
日夜两用型摄像机的使用范围非常广泛，可以使用在建筑智能化大厦监控、城市道路监控、高速公路监控、厂区周界监控、机场监控等领域，下面我们就日夜两用型摄像机在高速公路监控项目中起的作用简单谈一谈。在日夜两用型摄像机没有出现之前，许多高速公路监控项目选用的均为彩色摄像机，由于所有摄像机均安装在室外路边高杆立柱上，每天工作环境均存在着光线变化差异较大的问题，为保证摄像机自动适应光线照明输入量的变化，常规作法是给其配置上二可变变焦镜头（光圈自动，聚焦、变焦手动），这样的话就可保证摄像机在白天工作状态时自动调整画面视频电平。然而，当摄像机进入到夜间工作状态时问题就出现了，为保证看清楚来往的车辆，摄像机往往需要变焦镜头将光圈进光量开至最大，此时由于采用的是二可变的变焦镜头，光圈控制是完全自动控制的，控制中心工作人员无法在控制键盘上远程手动控制光圈的进光量。由此而来的是彩色摄像机得不到最大的进光量，将导致图像画面噪点过多、聚焦不清等问题存在。

随着日夜两用型摄像机的出现以上问题得到解决，白天摄像机以彩色显示的模式进行工作，到夜间时自动转到黑白画面，此时二可变变焦镜头的自动调整进光量将不影响图像的清晰度；其水平分辨率比白天工作模式大约提升18%左右，最低景物照度将比白天大约低于73%左右。由此我们可以看出日夜两用型摄像机能很好的解决夜间正常工作的问题（在适当照明条件下）。

选用采购注意事项
在选用日夜两用型摄像机时应该注意以下几点：

成像器件：1/3英寸CCD为首选
就目前来讲，1/3英寸的CCD器件是目前顶级日夜两用型摄像机生产厂商的首选，在其生产的产品中均使用1/3英寸的CCD。1/3的CCD由于其靶面面积较大，从而使其受光面积较大，保证了完美图像的再现，所以在选择日夜两用型摄像机时尽量可考虑大CCD器件的摄像机，这样能使日夜两用型摄像机将色彩转换的功能发挥的更好。就从笔者的想法来说，能使用1/2英寸CCD的日夜两用型摄像机将会是最好效果的，但毕竟科技不断向前发展，1/2英寸的CCD由于生产成本高，日本SONY等公司已将其停止生产。

水平清晰度：
彩色470电视线、黑白570电视线
在选购日夜两用型摄像机时，对水平清晰度的选择非常重要。较之普通摄像机最大区别就是，日夜两用型摄像机它同时拥有两个水平清晰度的指标参数：白天彩色显示状态时一般来说为470电视线左右，而夜间黑白显示状态时为570电视线左右。以日本SONY、松下、JVC等大型厂商来说，其产品说明书上列出的技术指标参数都是经过精密仪器设备测量得出的，对外发布技术指标参数时都是正确客观事实存在的，并且比实际数据偏小；而往往一些小厂喜欢将某些技术指标参数夸大，大部分指标参数对外都是“号称”。

夜间可使用搭配红外线照明灯
日夜两用型摄像机在夜间使用时，还是需要借助于其它光线照明，否则同样会存在着图像不够清晰等问题。当业主有夜间监视的要求时，我们可以给它配置一个红外线照明灯。日夜两用型摄像机在夜间对红外线照明灯发出的红外线光谱（700nm以上）都具有灵敏性，加之夜间工作状态时红外线过滤片自动停止工作，自然不会影响日夜两用型摄像机在红外照明下的正常工作了。

说起红外线照明灯使笔者想起，曾经在对一个工程进行设计时，业主对我们要求在无光线照明夜间环境下，摄像机要能达到正常监视的要求。为达到这一客户需求我们把彩色摄像机更换成黑白摄像机，与此同时加装了红外线照明灯，就这样达到了客户正常监视的需求。但过后又有问题出现：客户在白天无法忍受黑白摄像机的黑白图像，要求更换彩色摄像机。当时我们在想，更换了彩色摄像机就能达到夜间环境下正常监视的要求吗？我们都知道基本的常识，彩色摄像机是不能与红外线照明灯共享的，因为彩色摄像机无法感应到红外线照明灯发出的红外光射线。当时我们感到对问题的解决非常困惑，真是想起一句古话“鱼和熊掌不可兼得”。现在随着日夜两用型摄像机的问世出现，就可完全解决以上问题。

安装与维护要点
安装时需注意防潮事实上日夜两用型摄像机安装时与普通彩色、黑白摄像机的安装并没有很大的区别。与普通彩色摄像机安装一样，日夜两用型摄像机安装时一定要注意设备的防潮湿及防高温。把摄像机装入防护罩，特别是室外防护罩时，一定要注意防护罩的密封性能是否良好？否则一旦有雨水进入到防护罩内，不要说雨水会侵蚀到摄像机电路板，即使防护罩内仅存有少量积水，当防护罩内与室外的温度存在着温差的话，就容易产生水蒸汽从而导致带电工作的摄像机电路板产生短路现象，直接造成摄像机的损坏。

镜头除尘及防护罩风冷电扇为保养重点
平时在对日夜两用型摄像机进行维护保养时需要注意的是，首先要定期清除镜头上的灰尘，从而保证摄像机能有一个清晰的图像。接下来就要好好检查下防护罩，特别是室外全天候防护罩的风冷电扇了。风冷电扇的好与坏将会直接引起防护罩内环境温度的变化，从而直接影响摄像机工作环境温度的变化。
由于平时常温环境下风冷电扇是不工作的，只有当温度升高时它才会自动开启工作，其控制的开与关完全依靠一个热敏开关进行控制。如需对风冷电扇进行检查，只需待电烙铁完全烧热后，将其放到热敏开关上，稍微等一下您应可发现热敏开关接通风冷电扇开始转动起来，这就说明风冷电扇工作正常，不会影响日夜两用型摄像机正常工作了。

结语
在日夜两用型摄像机初出茅庐时，有许多工程商对其使用上产生了误解，换句话说就是对其功能期望值过高，随之而来却产生巨大的失落感。随着科技水平不断的提高，可以肯定的说日夜两用型摄像机只是一个过渡性的产品，它毕竟还不能完全单独胜任夜间的工作要求，在夜间达到星光级夜视摄像机的图像效果，还需要其它设备的辅助才能达到更多的功能要求。所以在选用该产品时一定要注意对产品功能上理解的误区。

有时新的技术或产品出现在我们面前时，其一定会存在着功能上的利与弊，工程商们需要对新的技术或产品有更多的掌握与了解，并以更创新的精神，才能对业界用户提供推陈出新、更多更好的解决方案。