星光级芯片带来的变革

    【CPS中安网 cps.com.cn】 记得在1998年，当拿着剥掉滤光片的CCD配合红外850Nm的Led看到全黑的场景亮如白昼，难以压制心里的激动，找遍赛格的各个柜台，从850，880，940到808Nm的激光都试了个遍，最终，850Nm的红外Led由于出色的性价比被首选为做夜视辅助照明的光源，从此，业内找到实现了24小时不间断的监控的办法。

　　早期的红外灯设计都是和摄像机分体的，CCD配合带通滤光片，白天效果虽然颜色有些偏色，但是由于出色的夜视能力，可以满足用户24小时安全的心里，逐步扩大了市场。那时和朋友一起做的红外灯也是铝壳的圆筒形状，由于线路板中央部分不好做对称处理，所以经常是空一块，反正也没有用，就干脆留个圆洞和四个安装孔位，把一片32×32的CCD单板放在中间，这样就是早期的红外防水机的雏形，不过那时还并不防水，四周的接缝都是用环氧树脂胶涂上的。

红外摄像机拍摄效果

　　刚入市的红外灯价格还是不低，但是用户并不多，这个接受的过程持续了几年，首先客户并不了解这种夜间只能看到黑白图像并且景物中的人脸等特征随时都面临过曝和失真的效果是否可以用，另外，国际上主流的大品牌都没有采用红外补光的方式(当时一般专业的监控项目还是以国际名牌为主)，所以从某种程度上也减缓了红外夜视摄像机的推广。

　　接下来的几年，也是中国监控制造业迅速走向海外市场的阶段，由于成本上的优势，红外机几乎成为了标配，国际上的大品牌也难以阻挡需求的潮流，不得不开始研发制造带有红外补光的摄像机，究其原因，印证了安防监控最本质的需求的市场规律，那就是先要看得见，才能谈到看得清，看明白。看都看不到，何谈监控!虽然红外灯摄像机本身带来夜晚失去了彩色信息，发热，寿命相对短，由于需要Ir-Cut提高了成本，增加了不可靠的因素，但是它让我们的监控实现了低照度下的“看得见”，这是最本质的需求。

　　另一方面，当时的CCD图像传感器的灵敏度还不够高，一般低照度的灵敏度水平都在1Lux或以上，不要说夜晚，在室内有灯光的情况下，桌子底下的场景也是有很大的噪声信号，所以红外补光可以说是解决问题的最优方案。科技水平在迅速的进步，从2009年，当很多同行还在顽固的抱有CCD才是监控的主流高端产品，CMOS不可能替代CCD的时候，CMOS工艺的不断进步，灵敏度的大幅提高，低照度和高清晰度低成本的优异表现使得CCD图像传感器的市场份额不断被压缩，并逐步淡出安防监控市场，在残酷的市场选择面前，只有顺应市场规律，掌握技术发展方向，才能保持先机，立于不败之地。现今的图像传感器技术，在工艺的进一步改进下，灵敏度进一步提升，通用的监控Sensor都可以达到0.5Lux，F1.4 25帧/秒以下，锐芯更是凭借多年的技术积累，主攻低照度这一特长，把灵敏度做到了0.005Lux，F1.4 25帧/秒，甚至以下!这意味着什么?

低照度摄像机拍摄效果

　　我们追求的24小时不间断监控的目的是防止犯罪分子和敌对势力在夜间从事犯罪活动，从而保护广大人民的生命，财产安全，因此，在低照度的场景下能够真实完整的记录下罪犯的面部及体态特征，提高破案线索信息，才是监控系统的最大使用价值。在图像传感器灵敏度不足以获取到图像的情况下，红外补光的方式虽然丢失了色彩信息，增加了系统的不可靠因素，但是面对夜视监控的需求，也是一个不得已而为之的方法。但是有了星光级的高灵敏度图像传感器，现在情况就变得不一样了。

　　首先，在室外不存在能不能看得见的问题，当灵敏度达到星光级以后，已经接近或高于人眼的感光能力，只要你能看得见路，能够做动作实施犯罪，我就可以拍摄到，而且不丢失色彩信息，犯罪份子的得样貌，服装及车辆的颜色都可以提供更真实的线索，这样的夜视监控效果，肯定要比红外补光下的图像更有价值。另一方面，随着中国的城市化发展，城市的夜间照明越来越好，但我们坐上飞机经过城市的夜空上的时候，会发现一片片的大气辉光，这些辉光是城市的夜间照明散射到大气中形成的，通常它的效果要比星光好很多，当然它也是我们生活在大城市里的人们不容易看到星空闪耀的原因。

星光级摄像机拍摄效果

　　星光级彩色高灵敏度的摄像机在城市的治安监控应用领域必然会取代红外摄像机，这是毫无疑问的。图像传感器毕竟是感光元器件，再高的灵敏度，在完全无光的室内环境或仅有一点通过来自夜空补光的窗子环境下效果肯定也不会太好，因此，在这种环境下，传统的补光效率偏低，但是隐蔽性较好的940Nm的Led会是不错的选择，由于相对于普通的图像传感器灵敏度要高很多，采用少量的940Nm的红外Led足以达到室内的补光效果，既减少了系统的功耗，提高了可靠性，又增加了监控的隐蔽性，一举两得。

　　绝对高灵敏度的夜视摄像一直是图像行业的不断追求，特别是国防军事用途，可以为了达到效果不惜成本，但是在监控市场领域，对成本，可靠性，夜视效果的综合性价比要求会很高，如何能做到既好用又不贵的整机方案需要各位生产企业多多思考。

星光级摄像机拍摄场景

　　也许对于刚从互联网行业或消费类电子行业转入监控行业的厂家对高灵敏度的Sensor并不关注，他们也许更关注的就是价格，成本!因为互联网销售，宣传把大家都搞怕了!他们可能是在用“互联网思维”在思考行业的发展。“反正大家用啥，我就用啥，灵敏度差点，用红外补光，没关系!”“只要能做大量，靠网络及智能功能抓住用户就行”当行业竞争进一步同质化，无序化的时候，我们认为，安防监控的使用价值必将回归，这种变革势不可挡。

　　就像曾经的红外机冲击了传统的枪机，CMOS冲击了传统的CCD，高灵敏度的图像传感器应用必然会冲击现有的红外机市场。所有的城市夜视室外监控都将是全彩的!卡片机，摇头机也能拍出靓丽的，无噪声的夜视图像!重要防范场所的摄像机将不会因为红外灯的亮点暴露安装位置!监控摄像机的功耗将会更小!寿命将会更长!这些都将不是梦想，锐芯的全体同仁一直在努力，迎接这样的技术变革的到来!我们用科技改变大家的生活!（作者单位：昆山锐芯微电子有限公司）

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