弱電安防工程從入門到精通技術學習

/監(jiān)控初學者學習園地監(jiān)控系統(tǒng)常用設備介紹①云臺云臺就是兩個溝通電組成的安裝平臺，可以水平和垂直的運動。我們所說的云臺區(qū)分于照相器材中的云臺，照相器材的云臺一般來說只是一個三腳架，只能通過手來調整方位；而監(jiān)控系統(tǒng)所說的云臺是通過限制系統(tǒng)在遠端可以限制其轉動方向的。云臺有多種類型：按運用環(huán)境分為室內型和室外型，主要區(qū)分是室外型密封性能好，防水、防塵，負載大。按安裝方式分為側裝和吊裝，即云臺是安裝在天花板上還是安裝在墻壁上。按外形分為一般型和球型，球型云臺是把云臺安置在一個半球形、球形防護罩中，除了防止灰塵干擾圖像外，還隱藏、美觀、快速。在選擇云臺時要考慮安裝環(huán)境、安裝方式、工作電壓、負載大小，也要考慮性能價格比和外型是否美觀。②支架假如攝像機只是固定監(jiān)控某個位置不須要轉動，那么只用攝像機支架就可以滿意要求了。一般攝像機支架安裝簡潔，價格低廉，而且種類繁多。一般支架有短的、長的、直的、彎的，依據(jù)不同的要求選擇不同的型號。室外支架主要考慮負載實力是否合乎要求，再有就是安裝位置，因為從實踐中我們發(fā)覺，許多室外攝像機安裝位置特殊，有的安裝在電線桿上，有的立于塔吊上，有的安裝在鐵架上……由于種種緣由，現(xiàn)有的支架可能難以滿意要求，須要另外加工或改進，這里就不再多說了。③防護罩防護罩也是監(jiān)控系統(tǒng)中最常用的設備之一，主要分為室內和室外兩種。室內防護罩主要區(qū)分是體積大小，外形是否美觀，表面處理是否合格。功能主要是防塵、防破壞。室外防護罩密封性能確定要好，保證雨水不能進入防護罩內部侵蝕攝像機。有的室外防護罩還帶有排風扇、加熱板、雨刮器，可以更好的愛惜設備。當天氣太熱時，排風扇自動工作；太冷時加熱板自動工作；當防護罩玻璃上有雨水時，可以通過限制系統(tǒng)啟動雨刮器。選擇防護罩時先看整體結構，安裝孔越少越利于防水，再看內部線路是否便于聯(lián)接，最終還要考慮外觀、重量、安裝座等等。④監(jiān)視器監(jiān)視器是監(jiān)控系統(tǒng)的標準輸出，有了監(jiān)視器我們才能觀看前端送過來的圖像。監(jiān)視器分彩色、黑白兩，尺寸有9、10、12、14、15、17、21英寸等，常用的是14英寸。監(jiān)視器也有辨別率，同攝像機一樣用線數(shù)表示，實際運用時一般要求監(jiān)視器線數(shù)要和攝像機匹配。另外，有些監(jiān)視器還有音頻輸入、S-video輸入、RGB重量輸入等，除了音頻輸入監(jiān)控系統(tǒng)用到外，其余功能大部分用于圖像處理工作，在此不作介紹。⑤視頻放大器當視頻傳輸距離比較遠時，最好接受線徑較粗的視頻線，同時可以在線路內增加視頻放大器增加信號強度達到遠距離傳輸目的。視頻放大器可以增加視頻的亮度、色度和同步信號，但線路內干擾信號也會被放大，另外，回路中不能串接太多視頻放大器，否則會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，導致圖像失真。⑥視頻支配器一路視頻信號對應一臺監(jiān)視器或錄像機，若想一臺攝像機的圖像送給多個管理者看，最好選擇視頻支配器。因為并聯(lián)視頻信號衰減較大，送給多個輸出設備后由于阻抗不匹配等緣由，圖像會嚴峻失真，線路也不穩(wěn)定。視頻支配器除了阻抗匹配，還有視頻增益，使視頻信號可以同時送給多個輸出設備而不受影響。⑦視頻切換器多路視頻信號要送到同一處監(jiān)控，可以一路視頻對應一臺監(jiān)視器，但監(jiān)視器占地大，價格貴，假如不要求時時刻刻監(jiān)控，可以在監(jiān)控室增設一臺切換器，把攝像機輸出信號接到切換器的輸入端，切換器的輸出端接監(jiān)視器，切換器的輸入端分為2、4、6、8、12、16路，輸出端分為單路和雙路，而且還可以同步切換音頻（視型號而定）。切換器有手動切換、自動切換兩種工作方式，手動方式是想看哪一路就把開關撥到哪一路；自動方式是讓預設的視頻按依次延時切換，切換時間通過一個旋鈕可以調整，一般在1秒到35秒之間。切換器的價格便宜（一般只有三五百元），聯(lián)接簡潔，操作便利，但在一個時間段內只能看輸入中的一個圖像。要在一臺監(jiān)視器上同時觀看多個攝像機圖像，就須要用畫面分割器。⑧畫面分割器畫面分割器有四分割、九分割、十六分割幾種，可以在一臺監(jiān)視器上同時顯示4、9、16個攝像機的圖像，也可以送到錄像機上記錄。四分割是最常用的設備之一，其性能價格比也較好，圖像的質量和連續(xù)性可以滿意大部分要求。九分割和十六分割價格較貴，而且分割后每路圖像的辨別率和連續(xù)性都會下降，錄像效果不好。另外還有六分割、八分割、雙四分割設備，但圖像比率、清楚度、連續(xù)性并不志向，市場運用率更小。大部分分割器除了可以同時顯示圖像外，也可以顯示單幅畫面，可以疊加時間和字符，設置自動切換，聯(lián)接報警器材。⑨錄像機監(jiān)控系統(tǒng)中最常用的記錄設備是民用錄像機和長延時錄像機，因其操作簡潔易學，錄像帶也簡潔保存和購買。和家用錄像機不同，延時錄像機可以長時間工作，可以錄制24小時（用一般VHS錄像帶）甚至上百小時的圖像，可以聯(lián)接報警器材，收到報警信號自動啟動錄像，可以疊加時間日期，可以編制錄像機自動錄像程序，選擇錄像速度，錄像帶到頭后是自動停止還是倒帶重錄……延時錄像機的性能雖然出眾，但價格不菲，而且目前辨別率不是很高，在延時錄像時圖像也會丟失一部分，回放的圖像是一頓一頓跳動的。

初學者園地之弱電系統(tǒng)和應用電視（一）第一章

弱電系統(tǒng)和應用電視系統(tǒng)

所謂弱電是針對電力、照明用電相對而言的。通常狀況下，把電力、照明用的電能稱為強電；而把傳播信號、進行信息交換的電能稱為弱電。強電的處理對象是能源（電力），其特點是電壓高、電流大、功耗大、頻率低，主要考慮的問題是減小損耗、提高效率；弱點的處理對象主要是信息，即信息的傳送和限制，其特點是電壓低、電流小、功率小、頻率高，主要考慮的問題是信息傳送的效果，如保真度、速度、廣度和牢靠性等。

第一節(jié)、弱電系統(tǒng)的內容和分類

一、火災自動報警和自動滅火系統(tǒng)

該系統(tǒng)也稱火災自動報警和聯(lián)動限制系統(tǒng)，或火災自動報警和消防限制系統(tǒng)，是通過安裝在現(xiàn)場的各種火災探測器對現(xiàn)場進行監(jiān)控，一旦發(fā)生火災警情產(chǎn)生報警并聯(lián)動相應的滅火、疏散、廣播等設備，達到預防火災的目的。

二、通信系統(tǒng)

隨著信息時代、學問經(jīng)濟時代的到來，自動限制技術、計算機技術和通信技術的高度發(fā)展對建筑物內的信息系統(tǒng)的建設祈禱了很大的推動作用，真正實現(xiàn)建筑物自動化（BA）、通信自動化（CA）、辦公自動化（OA）以及住宅自動化（HA），而獨立系統(tǒng)之間必定要通過各種方式（如局域網(wǎng)）連接起來，共享所積累的數(shù)據(jù)資源，轉送和處理數(shù)據(jù)，并由通信系統(tǒng)和外界公用通信網(wǎng)連接，形成綜合通信系統(tǒng)。

三、電纜電視和衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)

電纜電視和衛(wèi)星電視接收的應用和推廣是為了解決大城市高層建筑或電視信號覆蓋區(qū)外的邊遠地區(qū)因電視信號反射或評比嚴峻而影響電視信號良好接收問題和豐富節(jié)目內容而設置的。

電纜電視系統(tǒng)（CableTelevision），縮寫CATV，是由早期的功用天線電視系統(tǒng)（CommunityAntennaTelevision）發(fā)展而來，起先時是以共用一組接收天線的系統(tǒng)傳送，后來發(fā)展到以閉路形式或以有線傳輸方法傳送各種電視信號，尤其是擴寬到衛(wèi)星直播電視節(jié)目的接收、微波中繼、錄像和攝像、自辦節(jié)目等，使CATV系統(tǒng)合成信息社會綜合信息網(wǎng)的組成部分。

電纜電視系統(tǒng)也是屬于應用電視系統(tǒng)，但是由于和當前運用的以監(jiān)視限制為目的的電視監(jiān)控系統(tǒng)從傳輸?shù)男盘柗绞降綉梅秶加泻艽蟮牟顒e，因此現(xiàn)在已經(jīng)單獨作為一個弱電系統(tǒng)出現(xiàn)。

四、擴音和音響系統(tǒng)

擴音和音響系統(tǒng)基本上有三種類型：一是公共廣播（PA），屬于有線廣播系統(tǒng)，包括背景音樂和緊急廣播功能；二是廳堂擴音系統(tǒng)；三是專用的會議系統(tǒng)

五、平安防范系統(tǒng)

平安防范系統(tǒng)的全稱為公共平安防范系統(tǒng)，是以愛惜人身財產(chǎn)平安、信息和通訊平安，達到損失預防和犯罪預防目的。

㈠防盜報警系統(tǒng)

防盜報警系統(tǒng)是通過安裝在防護現(xiàn)場的各種入侵探測器對所愛惜的區(qū)域進行人員活動的探測（入侵），一旦發(fā)覺有入侵行為將產(chǎn)生報警信息，以達到防盜的目的。

㈡電視監(jiān)控系統(tǒng)

電視監(jiān)控系統(tǒng)是以圖像監(jiān)視為手段，對現(xiàn)場圖像進行實時監(jiān)視和錄像。監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)可以讓保安人員直觀地駕馭現(xiàn)場狀況，并能夠通過錄像回放進行分析。電視監(jiān)控系統(tǒng)是應用電視系統(tǒng)的重要組成部分，也是安防系統(tǒng)的重要組成部分。當前電視監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)和防盜報警系統(tǒng)有機地結合到一起，形成一個更為牢靠的監(jiān)控系統(tǒng)。

㈢出入口限制系統(tǒng)

出入口限制系統(tǒng)又稱門禁系統(tǒng)，其功能是限制人員的出入，還能限制人員在防范區(qū)域內的活動。在防范區(qū)域內，必需運用各類卡片、密碼或通過生物識別技術經(jīng)限制裝置識別確認，才能通過。停車場管理系統(tǒng)事實上也屬于出入口限制系統(tǒng)。

㈣樓宇保安對講系統(tǒng)

樓宇保安對講系統(tǒng)為訪客和室內人員供應雙向通話或可視通話、遙控開鎖以及報警功能。

㈤電子巡更系統(tǒng)

在大型樓宇或場院中，出入口許多，來往人員困難，必需有專人巡邏，較為重要的地點應設巡更站，定期進行巡邏。電子巡更系統(tǒng)是保安人員在規(guī)定的巡邏路途上，在指定的時間和地點向中心限制室發(fā)回信號以示正常。

六、建筑物自動化系統(tǒng)（BA）

建筑物設備自控系統(tǒng)（BuildingAutomationSystem——BAS）主要是建筑物的變配電設備、應急備用電源設備、蓄水池、不停電源設備等監(jiān)視、測量和照明設備的監(jiān)控；給排水系統(tǒng)的給排水設備、飲水設備及污水處理設備等運行、工況的監(jiān)視、測量和限制；空調系統(tǒng)的次熱源設備、空調設備、通風設備及環(huán)境檢測設備等運行工況的監(jiān)視、測量和限制；熱力系統(tǒng)的熱源設備等運行工況的監(jiān)視；以及對電梯、自動扶梯設備運行工況的監(jiān)視。通過BAS實現(xiàn)對建筑物內機電設備的限制和管理，節(jié)約能源和人力資源，供應午夜管理水平，創(chuàng)建更舒適、平安的環(huán)境。初學者園地之鏡頭（一）

其次節(jié)、鏡頭

攝像機鏡頭的作用是把被視察目標的光像呈現(xiàn)在攝像機的靶面上，也稱光學成像。將各種不同形態(tài)、不同介質（塑料、玻璃或晶體）的光學零件（反射鏡、透射鏡、棱鏡）按確定方式組合起來，使得光線經(jīng)過這些光學零件的透射或反射以后，依據(jù)人們的須要變更光線的傳輸方向而被接收器件接收，即完成了物體的光學成像過程。

光學鏡頭應滿意成像清楚、透光率強、像面照度分布勻整、圖像畸變小、光圈可調等要求。

一般來說每個鏡頭都由多組不同曲面曲率的透鏡按不同間距組合而成。間距和鏡片曲率、透光系數(shù)等指標的選擇確定了該鏡頭的焦距。

一、鏡頭分類

攝像機鏡頭按其功能和操作方法分為常用鏡頭和特殊鏡頭兩大類。

常用鏡頭又分為定焦鏡頭（自動和手動光圈）和變焦鏡頭（自動和手動光圈）。

特殊鏡頭是依據(jù)特殊工作環(huán)境而特地設計的，一般有廣角鏡頭、針孔鏡頭等。鏡頭隨著我國智能建筑行業(yè)的發(fā)展，安保技術在智能建筑中的地位和作用也和日俱增。閉路監(jiān)控電視(簡稱CCTV)系統(tǒng)作為一種安保技術，在星級賓館、涉外辦公樓、銀行、政府機關等場所越來更加揮著它的重要作用，包括現(xiàn)在的智能小區(qū)亦將CCTV系統(tǒng)作為安保及物業(yè)管理的一個重要手段。為了讓CCTV技術在智能建筑中發(fā)揮更好的作用，在每項閉路電視監(jiān)控工程中，如何正確選擇攝像機鏡頭，對于經(jīng)濟指標和技術性能都是特殊重要的。鏡頭的分類依據(jù)民用建筑的應用場合鏡頭的種類大致可分為：(1)廣角鏡頭：視角在90度以上，一般用于電梯轎箱內、大廳等小視距大視角場所；(2)標準鏡頭：視角在30度左右，一般用于走道及小區(qū)周界等場所；(3)長焦鏡頭：視角在20度以內，焦距的范圍從幾十毫米到上百毫米，用于遠距離監(jiān)視(4)變焦鏡頭：鏡頭的焦距范圍可變，可從廣角變到長焦，用于景深大，視角范圍廣的區(qū)域；(5)針孔鏡頭：用于隱藏監(jiān)控。鏡頭焦距的確定在選擇鏡頭時，有以下五個因素確定鏡頭標準：（1）監(jiān)控現(xiàn)場的大??；（2）被攝物體的大??；（3）物距；（4）焦距；（5）CCD靶面尺寸。前4點可由現(xiàn)場測量并通過計算來確定鏡頭的焦距標準，其計算方法如下：u1/3″CCDF=4.8×L/W或F=3.6×L/Hu1/2″CCDF=6.4×L/W或F=4.8×L/H其中，W為被攝物體的寬度；H為被攝物體的高度；L為鏡頭到被攝物體間的距離；F為鏡頭焦距。那么為何在鏡頭的選用中考慮CCD靶面的尺寸呢?為了從1/3″和1/2″CCD攝像機中獲得同樣的視角，1/3″CCD攝像機鏡頭焦距必需縮短；相反假如在1/3″CCD和1/2″CCD攝像機中接受相同焦距的鏡頭，狀況又如何呢?1/3″CCD攝像機視角將比1/2″CCD攝像機明顯地減小，同時1/3″CCD攝像機的圖像在監(jiān)視器上將比1/2″CCD的圖像放大，產(chǎn)生了運用長焦距鏡頭的效果。另外我們在選擇鏡頭時還要留意這樣一個原則：即小尺寸靶面的CCD可運用大尺寸靶面CCD攝像機的鏡頭，反之則不行。緣由是：如1/2″CCD攝像機接受1/3″鏡頭，則進光量會變小，色調會變差，甚至圖像也會缺損；反之，則進光量會變大，色調會變好，圖像效果確定會變好。當然，綜合各種因素，攝像機最好還是選擇和其相匹配的鏡頭。手動光圈及自動光圈的選擇鏡頭光圈分手動和自動兩種。以往由于攝像機的運用在室外或其它特殊場合等緣由，所以較多選用自動光圈鏡頭。在目前的監(jiān)控工程中，由于智能建筑大量運用CCTV系統(tǒng)，室內監(jiān)控點占較高的比例。而許多工程商在做工程設備報價時，也同樣寵愛接受自動光圈鏡頭。雖然自動光圈鏡頭對監(jiān)控點的光線變更適應性較強，但其價格也明顯高于相同焦距的手動定焦鏡頭。而現(xiàn)在大多數(shù)的攝像機都有電子快門，室內的光源也較為穩(wěn)定，因此，智能建筑項目中大量接受自動光圈鏡頭沒有太大的必要；另一方面，現(xiàn)在市場上用的自動光圈鏡頭分為二大類：a.電源驅動自動光圈鏡頭；b.視頻驅動自動光圈鏡頭。電源驅動自動光圈鏡頭是通過四根線限制鏡頭的，其中兩根為DC12V或DC24V電源來驅動鏡頭中的馬達，另兩根限制線通過鏡頭內的光感應點感應外部光源的照度來限制光圈的大小；視頻驅動自動光圈鏡頭則是通過三根線來限制鏡頭的，其中一根為視頻觸發(fā)信號來起動光圈，并限制光圈大小，另二根為DC12V或DC24V電源線驅動電機馬達。目前市場上大多黑白或彩色攝像機雖然有自動光圈鏡頭接口，但除了少數(shù)可以兼容二種鏡頭以外，大多數(shù)攝像機不能兼容，只能運用電源驅動自動光圈鏡頭或視頻驅動自動光圈鏡頭。假如在運用中當一些攝像機損壞時，新購入的攝像機就有和原來的自動光圈鏡頭是否兼容的問題。但當工程中的監(jiān)控點在室外時，接受帶自動光圈的鏡頭是必要的，因為室外的光線的動態(tài)范圍變更較大，夏日陽光下環(huán)境照度達50000Lx－100000Lx；夜間路燈時僅為10Lx，變更幅度相當大。在這種狀況下攝像機無論是否具有自動調整靈敏度功能即通過攝像機本身的電子快門已不行能適應這么寬的照度范圍，也就無法達到限制圖像效果的作用。在電視監(jiān)控系統(tǒng)中如何依據(jù)現(xiàn)場被監(jiān)視環(huán)境，正確選用攝像機鏡頭是特殊重要的，因為它干脆影響到系統(tǒng)組成后在系統(tǒng)末端監(jiān)視器上所看到的被監(jiān)視面畫的效果能否滿意系統(tǒng)的設計要求(就畫面范圍或圖像微小環(huán)節(jié)而言)，所以正確的選用攝像機鏡頭可以使系統(tǒng)得到最優(yōu)化設計并可獲得良好的監(jiān)視效果。攝像機鏡頭就光圈而言可分為手動光圈鏡頭及自動光圈鏡頭兩種，就焦距而言又可分為定焦鏡頭及變焦鏡頭兩種。下面就以運用環(huán)境的不同談如何正確選用攝像機鏡頭。1、手動、自動光圈鏡頭的選用手動、自動光圈鏡頭的選用取決于運用環(huán)境的照度是否恒定。對于在環(huán)境照度恒定的狀況下，如電梯轎箱內、封閉走廊里、無陽光直射的房間內，均可選用手動光圈鏡頭，這樣可在系統(tǒng)初裝調試中依據(jù)環(huán)境的實際照度，一次性整定鏡頭光圈大小，獲得滿意亮度畫面即可。對于環(huán)境照度處于經(jīng)常變更的狀況，如隨日照時間而照度變更較大的門廳、窗口及大堂內等，均需選用自動光圈鏡頭(必需配以帶有自動光圈鏡頭插座的攝像機)，這樣便可以實現(xiàn)畫面亮度的自動調整，獲得良好的較為恒定亮度的監(jiān)視畫面。對于自動光圈鏡頭的限制信號又可分為DC及VIDEO限制兩種，即直流電壓限制及視頻信號限制。這在自動光圈鏡頭的類型選用上，攝像機自動光圈鏡頭插座的連接方式上，以及選擇自動光圈鏡頭的驅動方式開關上，三者留意協(xié)調協(xié)作好即可。2、定焦、變焦鏡頭的選用定焦、變焦鏡頭的選用取決于被監(jiān)視場景范圍的大小，以及所要求被監(jiān)視場景畫面的清楚程度。鏡頭規(guī)格(鏡頭規(guī)格一般分為1/3″、1/2″和2/3″等)確定的狀況下，鏡頭焦距和鏡頭視場角的關系為：鏡頭焦距越長，其鏡頭的視場角就越小(見圖1所示)；在鏡頭焦距確定的狀況下，鏡頭規(guī)格和鏡頭視場角的關系為：鏡頭規(guī)格越大，其鏡頭的視場角也越大。所以由以上關系可知：在鏡頭物距確定的狀況下，隨著鏡頭焦距的變大，在系統(tǒng)末端監(jiān)視器上所看到的被監(jiān)視場景的畫面范圍就越小，但畫面微小環(huán)節(jié)越來越清楚；而隨著鏡頭規(guī)格的增大，在系統(tǒng)末端監(jiān)視器上所看到的被監(jiān)視場景的畫面范圍就增大，但其畫面微小環(huán)節(jié)越來越模糊。在鏡頭規(guī)格及鏡頭焦距確定的前提下，CS型接口鏡頭的視場角將大于C型接口鏡頭的視場角。鏡頭視場角可分為圖像水平視場角以及圖像垂直視場角，且圖像水平視場角大于圖像垂直視場角，通常我們所講的視場角一般是指鏡頭的圖像水平視場角。在狹小的被監(jiān)視環(huán)境中如電梯轎箱內，狹小房間均應接受短焦距廣角或超廣角定焦鏡頭，如選用鏡頭規(guī)格為1/2″，CS型接口，鏡頭焦距為3.6mm或2.6mm鏡頭，這些鏡頭視場角均不小于99°或127°，這對于攝像機在狹小空間里一般標高為2.5m左右時，其鏡頭的視場角范圍足以覆蓋整個近距離狹小被監(jiān)視空間。也可依據(jù)現(xiàn)場實際狀況選用手動變焦鏡頭如日產(chǎn)ComputarT2Z2814CS－2鏡頭，這種鏡頭為1/3″CS型接口手動光圈鏡頭，其焦距2倍可調(手動調焦)。調焦范圍為2.8～6.0mm，視場角變更范圍為96°～47.2°，這種鏡頭特殊適合在狹小的被監(jiān)視環(huán)境中運用，在運用時可便利地依據(jù)實際須要，靈敏實現(xiàn)對被監(jiān)視場景的“點”或“面”的監(jiān)視效果。對于一般變焦(倍)鏡頭而言，由于其最小焦距通常為6.0mm左右，故其變焦(倍)鏡頭的最大視場角為45°左右，如將此種鏡頭用于這種狹小的被監(jiān)視環(huán)境中，其監(jiān)視死角必定增大，雖然可通過對前端云臺進行操作限制，以削減這種監(jiān)視死角，但這樣必將會增加系統(tǒng)的工程造價(系統(tǒng)需增加前端解碼器、云臺、防護罩等)，以及系統(tǒng)操控的困難性，所以在這種環(huán)境中，不宜接受變焦(倍)鏡頭。在開闊的被監(jiān)視環(huán)境中，首先應依據(jù)被監(jiān)視環(huán)境的開闊程度，用戶要求在系統(tǒng)末端監(jiān)視器上所看到的被監(jiān)視場景畫面的清楚程度，以及被監(jiān)視場景的中心點到攝像機鏡頭之間的直線距離為參考依據(jù)，在直線距離確定且滿意覆蓋整個被監(jiān)視場景畫面的前提下，應盡量考慮選用長焦距鏡頭，這樣可以在系統(tǒng)末端監(jiān)視器上獲得一幅具有較清楚微小環(huán)節(jié)的被監(jiān)視場景畫面。在這種環(huán)境中也可考慮選用變焦(倍)鏡頭(電動三可變鏡頭)，這可依據(jù)系統(tǒng)的設計要求以及系統(tǒng)的性能價格比確定，在選用時也應考慮兩點：(1)在調整至最短焦距時(看全景)應能滿意覆蓋主要被監(jiān)視場景畫面的要求；(2)在調整至最長焦距時(看微小環(huán)節(jié))應能滿意視察被監(jiān)視場景畫面微小環(huán)節(jié)的要求。通常狀況下，在室內的倉庫、車間、廠房等環(huán)境中一般選用6倍或者10倍鏡頭即可滿意要求，而在室外的庫區(qū)、碼頭、廣場、車站等環(huán)境中，可依據(jù)實際要求選用10倍、16倍或20倍鏡頭即可(一般狀況下，鏡頭倍數(shù)越大，價格越高，可在綜合考慮系統(tǒng)造價允許的前提下，適當選用高倍數(shù)變焦鏡頭)。3、正確選用鏡頭焦距的理論計算攝取景物的鏡頭視場角是極為重要的參數(shù)，鏡頭視場角隨鏡頭焦距及攝像機規(guī)格大小而變更(其變更關系如前所述)，覆蓋景物鏡頭的焦距可用下述公式計算：(1)f=u?D/U(2)f=h?D/Hf：鏡頭焦距、U：景物實際高度、H：景物實際寬度、D：鏡頭至景物實測距離、u：圖像高度、h：圖像寬度舉例說明：當選用1/2″鏡頭時，圖像尺寸為u=4.8mm，h=6.4mm。鏡頭至景物距離D=3500mm，景物的實際高度為U=2500mm(景物的實際寬度可由下式算出H=1.333?U，這種關系由攝像機取景器CCD片確定)。將以上參數(shù)代入公式(1)中，可得f=4.8?3500/2500=6.72mm，故選用6mm定焦鏡頭即可。攝像部分一般安裝在現(xiàn)場,它包括攝像機、鏡頭、防護罩、支架和電動云臺。它的作用是對監(jiān)視區(qū)域進行攝像并將其轉換成電信號。一、像機分為彩色和黑白兩種，一般黑白攝像機要比彩色的靈敏度高，比較適合用于光線不足的地方，假如運用的目的只是監(jiān)視景物的位置和移動，可接受黑白攝像機；假如要辨別被攝像物體的微小環(huán)節(jié)，比如辨別衣服和景物的顏色，則接受彩色的比較好。攝像機的規(guī)格可分為1/3〃、1/2〃和2/3〃等，安裝方式有固定和帶云臺二種。二、鏡頭常用的鏡頭種類包括：手動/自動光圈定焦鏡頭和自動光圈變焦鏡頭兩種。定焦鏡頭分為標準鏡頭和廣角鏡頭兩種。定焦鏡頭的適用范圍如下：手動光圈鏡頭：所需監(jiān)視的環(huán)境照度變更不大，如室內。自動光圈鏡頭：所需監(jiān)視的環(huán)境照度變更大，如室外。廣角鏡頭：監(jiān)視的角度較寬，距離較近。標準鏡頭：監(jiān)視的角度和距離適中。變焦鏡頭分為10倍、6倍和2倍變焦鏡頭，另一種分法是：手動變焦和電動變焦（電動光圈和自動光圈）兩種。變焦鏡頭在規(guī)則上可以劃分為：1/3〃、1/2〃和1〃等。選擇變焦鏡頭的原則是：鏡頭的規(guī)格不應小于攝像機的規(guī)格，也就是說1/2〃的鏡頭可以和1/3〃的攝像機一起運用，但是1/3〃的鏡頭就不能夠在1/2〃的攝像機上運用。

二、鏡頭參數(shù)

㈠相對孔徑

光圈的主要作用是通過限制鏡頭光量的大小滿意成像所需的合適照度。光圈越大，靶面成像照度越大，攝像機輸出信號強度越大，信噪比越高。

若光圈的實際孔徑為ψ，由于光線通過透鏡后的折射使鏡頭的有效孔徑D比實際孔徑大，光圈的相對孔徑等于有效孔徑和鏡頭焦距之比，即：A=D/f，f為鏡頭的焦距。

㈡光圈系數(shù)

通常將表征鏡頭光圈大小的參數(shù)定義成光圈系數(shù)，用F表示。光圈系數(shù)為鏡頭光圈相對孔徑的倒數(shù)。F值的規(guī)律是后一個值正好是前一個數(shù)值的√2倍，這是由于成像面中心亮度和（1/F）2成正比。F值越小相應靈敏度越大。常用值為1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等幾個等級。

㈢視場角

我們常用視場角來表征視察景物的范圍。所謂視場角是指在視場角內的景物可全部落入成像尺寸內，而視場角以外的景物將不被攝取。因此，鏡頭的視場角和攝像機的靶面及鏡頭的焦距有關。

依據(jù)幾何原理可以得到視場角的計算公式如下：

ωH＝2tg-1（h/2f）

ωV＝2tg-1（v/2f）

式中ωH為水平視場角，ωV為垂直視場角，f為鏡頭的焦距，h為攝像機靶面的水平寬度，v為攝像機靶面的垂直高度。具體數(shù)值可參閱攝像機一節(jié)。

當成像尺寸確定后，焦距越短，視場角越大。因此可將鏡頭分為長角鏡頭（視場角小于45°）、標準鏡頭（視場角為45°～50°）、廣角鏡頭（視場角大于50°）、超廣角鏡頭（視場角接近180°）、魚眼鏡頭（視場角大于180°）等。

另外，我們還可以得到如下公式以計算其中任一未知項數(shù)據(jù)。

f/v＝D/V

f/h＝D/H

其中：

f───鏡頭焦距；

D───鏡頭至景物距離；

h───靶面寬度；

H───靶面高度。

三、鏡頭接口

鏡頭的安裝方式有C型安裝和CS型安裝兩種。C型安裝接口指從鏡頭安裝基準面到焦點的距離為17.526mm，而CS型接口的鏡頭安裝基準面到焦點距離為12.5mm。因此將C型鏡頭安裝到CS接口攝像機時須要加裝一個5mm厚的接圈。

四、鏡頭的發(fā)展

鏡頭是影響圖像品質的重要關鍵，假如鏡頭品質不佳，自然難拍攝出清楚的畫面，傳統(tǒng)的攝像機鏡頭所接受的鏡片，可以通稱為球面鏡頭，這是以鏡頭內鏡片的表面曲線為球面形態(tài)來命名的。顧名思義，非球面鏡頭就是接受了不同于球面曲線的技術，也就是鏡片研磨的形態(tài)為拋物線、二次曲線、三次曲線或高次曲線，這將依據(jù)設計功能上的不同而會有不同形態(tài)的曲線，因此統(tǒng)稱為非球面鏡頭。

傳統(tǒng)球面鏡頭為了校正相差、色差、球差、彗差、畸變、相散等問題，必需接受多片鏡片來校正，這使得鏡頭的體積變的較大，由于每個鏡片多少會有精度上的誤差，因此要達到志向值并不簡潔，非球面鏡頭由于在設計時便已經(jīng)考量到校正的因素，因此可以削減鏡片的數(shù)量，使得鏡頭的精度更佳、清楚度更好、色調還原更為精確，鏡頭內的光線反射得以降低，鏡頭體積也可以縮小。

以往非球面鏡頭多應用在儀器、機械加工設備上，但隨著加工技術的提升，使得品質、效能提升，因此應用越來越廣。目前非球面鏡頭除了具備高清楚度，錄制的圖像能夠當作法律證據(jù)外，新推出的非球面鏡頭還具備變倍高、物距短、光圈大的特性，變倍高可以簡化鏡頭的種類，物距短可以應用在近距離攝像的場合，光圈大則可以適應光線較暗的場所，使得應用領域日漸寬廣。而在CCTV應用領域中也推出了非球面鏡頭，可以運用于一些如銀行這類對于攝像品質要求較高的場所。初學者園地之鏡頭（二）

五、CCTV中的特殊鏡頭

在特殊的CCTV平安鏡頭族群中，值得一提的品種包括光纖鏡頭、管道鏡頭、分像鏡頭、拐角鏡頭、中繼鏡頭、自動聚焦鏡頭、安定鏡頭和長程鏡頭。這些鏡頭各有所長，可以實現(xiàn)一般鏡頭所無法完成的特殊功能。

㈠光纖鏡頭和管道鏡頭

設計難度較大的監(jiān)控系統(tǒng)中往往須要運用粘連光纖束鏡頭。和通常用于視頻信號傳輸?shù)膯文９饫w和多模光纖不同，這種光纖束是由上千根單獨的玻璃光纖粘連在一起組成的。它可以將物鏡得到的光學圖像傳輸?shù)绞畮桌迕椎綆酌走h的地方。中繼鏡頭從光纖束處理到圖像后，再將其傳送到攝像機的傳感器上。通過光纖鏡頭取得的畫面，其質量不如通過一般鏡頭取得的畫面好。因此，這種鏡頭只能用在一般鏡頭無法解決問題的場合。光纖鏡頭分為剛性和柔性兩種。

高辨別率（450線）的粘連光纖束中有幾萬根玻璃纖維，光學圖像就是通過這些纖維從一端傳輸?shù)搅硪欢危扛饫w在光纖束兩端的幾何陣列中所處的位置完全相同。完整的“光纖鏡頭”除了包括這個光纖束外，還須要在前面加裝成像用的物鏡，在后端加裝傳遞圖像用的中繼鏡頭（以便圖像會聚到傳感器上）。

光纖鏡頭通常用于穿過厚墻對隔壁房間的監(jiān)視，有時也用在必需將攝像機和鏡頭分開一端距離的場合。

另一種常用的長距離采光鏡頭是管道（borescope）鏡頭。管道鏡頭由直徑為0.04～0.5英寸、長6～30英寸的通光管、桿狀鏡頭和多聯(lián)式中繼鏡頭共同組成。中間的鏡頭用于將物鏡形成的光學圖像傳送給后面的鏡頭，進而傳送到攝像機傳感器上。單桿鏡頭運用的是獨特的GRIN（gradedindex，漸變折射率）玻璃桿，光學圖像在通過它之間能夠重新聚焦。由于桿和鏡頭的直徑都很小，只有少量的光線能透入攝像機內部，因此這種系統(tǒng)的光學速度較慢，通常為f/11和f/30。這一特性使得管道鏡頭只能和光線足夠的場景和高靈敏度的攝像機配用。因為管道鏡頭中運用的都是玻璃透鏡，它的圖像質量比光纖鏡頭要好一些。

㈡分像鏡頭

能夠將兩個單獨場景同時成像的同一攝像機上的鏡頭稱作分像鏡頭或雙焦鏡頭。這種鏡頭運用兩個分開的透鏡或雙焦鏡頭。這種鏡頭運用兩個分開的透鏡獲得兩個場景的圖像后，再將其投射到攝像機的傳感器上，其中的兩個透鏡焦距可能相同，也可能不同；可能朝向同一方向，也可能朝向不同的方向。

分像鏡頭的轉接器可以起到同樣的作用。除了用于連接攝像機的接口外，轉接器上還有兩個C型接口或CS接口，可以連接兩個一般鏡頭，從而實現(xiàn)“一機兩景”。依據(jù)雙焦鏡頭設計的不同，最終得到的雙景圖像可以是左右分割的，也可以是上下分割的。所以定焦鏡頭、變焦鏡頭、針孔鏡頭或其它鏡頭，只要其接口是C型或CS型的，就都可以用到這種轉換器上。側鏡位置安裝的可調式反射鏡可以變更鏡頭視察的方向。在側鏡旁邊再加裝一只反射鏡，就可以讓兩中鏡頭對準同一場景。在這種狀況下，假如前鏡運用廣角鏡頭（6.5mm），側鏡運用狹角鏡頭（75mm），就構成一個雙焦鏡頭，和之相連的攝像機可以同時看到同一場景的廣角和狹角的圖像。在左右分割時，每個鏡頭的水平視場都變?yōu)檎顩r下的1/2（每個鏡頭只能運用傳感器的一半寬度）。將分像鏡頭旋轉90°，可以得到上下分割的圖像。雙焦鏡頭在監(jiān)視器上形成的圖像是倒轉的，因此須要將攝像機倒轉過來安裝。

三向光學分像鏡頭可以同時視察三個不同的場景。三分鏡頭主要用于視察丁字型走廊，但是也可以作其它用途。運用三分鏡頭，可以同時視察三個不同的場景（放大倍數(shù)可以相同，也可以不同），而這三個場景是顯示在同一監(jiān)視器上。這樣，我們就節(jié)約了兩只攝像機、兩臺監(jiān)視器和一只畫面分割器。每個場景占據(jù)在監(jiān)視器屏幕的1/3面積。鏡頭上的可調光學器件允許分別調整三個物鏡的仰角，以適用長短不同的走廊須要（長走廊鏡頭接近水平，短走廊須要鏡頭略微沖下）。和雙分鏡頭一樣，攝像機也要倒轉安裝。

㈢拐角鏡頭

拐角鏡頭使得攝像機可以做貼墻式的安裝，即攝像機和軸線和墻面相平行。

在墻壁后面的空間比較有限的場合，像柜員機、天花板或升降機內，拐角鏡頭將會是一個很好的解決方案。拐角光學鏡頭使得2.6mm鏡頭的軸線變得和攝像機的軸線相垂直，因為2.6mm鏡頭的視場可以達到110°，所以運用反光鏡來解決這個問題將是不行能的。因為平面反射鏡無法將全部場景反射到攝像機鏡頭上。這種黑邊（vignitting）現(xiàn)象將使得我們無法在監(jiān)視器上看到場景的部分邊緣。

拐角轉接器可以套接全部焦距的鏡頭，但鏡頭必需帶有C型或CS型的接口。

㈣中繼鏡頭

中繼鏡頭用來將鏡頭或粘連光纖束聚焦的光學圖像傳送到攝像機傳感器上。

這種鏡頭必需和其它物鏡一起運用，其自身不能成像。在和光纖鏡頭配用時，它將光纖束輸出端上面的圖像投射到傳感器上。和分像鏡頭或拐角鏡頭配用時，它也可以將雙景圖像或改向的圖像投射到傳感器上。中繼鏡頭可以被看作是一個沒有放大倍數(shù)的附加鏡頭，在和一般鏡頭配用時，它的主要作用是使得鏡頭和傳感器之間的距離適當增大。

㈤自動聚焦鏡頭

自動聚焦鏡頭在平安方面的應用相當有限，這是因為它的價格比一般的手動調焦鏡頭要昂貴。自動聚焦鏡頭主要用于便攜式家用攝錄機。這種機器所運用的鏡頭都是變焦鏡頭。

自動聚焦技術共有三種：主動紅外測距、超聲波定位和固態(tài)三角測量。

主動紅外自動聚焦運用的是三角測量原理。鏡頭中有一個發(fā)光二極管，可以向變焦鏡頭場景中心區(qū)域放射一小束紅外線。接收透鏡將反射回來的紅外光投射到鏡頭旁的兩個硅探頭上。鏡頭內的微處理器電路再依據(jù)鏡頭聚焦環(huán)的物理位置和CCD傳感器上得來的數(shù)據(jù)計算出目標和攝像機之間的距離。之后，微處理器電路會限制變焦鏡頭上的電動聚焦環(huán)，使中心目標清楚地聚焦在傳感器上。

自動聚焦鏡頭不能適用于全部的工作場合。假如目標不反射紅外光，或目標將全部紅外光都反射到了其它方向，從而致使攝像機接收不到回光，或目標超出了系統(tǒng)的工作范圍，都將無法觸發(fā)系統(tǒng)的自動聚焦功能。

㈥安定鏡頭

在平安系統(tǒng)中，當鏡頭和攝像機在視察場景時晃動或振動時，就須要運用安定鏡頭。安定鏡頭廣泛應用在手提式攝錄機、車載攝像機、空中平臺攝像機和船載攝像機系統(tǒng)中。安定鏡頭可以抵消攝像機因風吹而引起的嚴峻晃動。這種鏡頭系統(tǒng)內部設有活動光學器件，并通過這種器件的反向移動來抵消攝像機和場景之間相對移動。第一步拿出支架，準備好工具和零件：漲塞、螺絲、改錐、小錘、電鉆等必要工具；按事先確定的安裝位置，檢查好漲塞和自攻螺絲的大小型號，試一試支架螺絲和攝像機底座的螺口是否合適，預埋的管線接口是否處理好，測試電纜是否暢通，就緒后進入安裝程序。其次步拿出攝像機，依據(jù)事先確定的攝像機鏡頭型號和規(guī)格，細致裝上鏡頭（紅外一體式攝像機不需安裝鏡頭），留意不要用手碰鏡頭和CCD(圖中標注部分），確認固定堅實后，接通電源，連通主機或現(xiàn)場運用監(jiān)視器、小型電視機等調整好光圈焦距。第三步拿出支架、漲塞、螺絲、改錐、小錘、電鉆等工具，依據(jù)事先確定的位置，裝好支架。檢查堅實后，將攝像機依據(jù)約定的方向裝上；第四步假如須要安裝護罩，在其次步后，干脆從這里起先安裝護罩。1、打開護罩上蓋板和后擋板；2、抽出固定金屬片，將攝像機固定好；3、將電源適配器裝入護罩內；4、復位上蓋板和后擋板，理順電纜，固定好，裝到支架上。第五步把焊接好的視頻電纜BNC插頭插入視頻電纜的插座內，確認固定堅實。第六步將電源適配器的電源輸出插頭插入監(jiān)控攝像機的電源插口，并確認堅實度。第七步把電纜的另一頭接入限制主機或監(jiān)視器(電視機)，確保堅實。第八步接通監(jiān)控主機和攝像機電源，通過監(jiān)視器調整攝像機角度到預定范圍監(jiān)控攝像機的使用常識攝像機是獲得監(jiān)視現(xiàn)場圖像的前端設備，它以面陣CCD圖像傳感器為核心部件，外加同步信號產(chǎn)生電路、視頻信號處理電路及電源等。近年來，新型低成本MOS圖像傳感器有了較快速的發(fā)展，基于MOS圖像傳感器的攝像機已起先被應用于對圖像質量要求不高的可視電話或會議電視系統(tǒng)中。由于MOS圖像傳感器的辨別率和低照度等到主要指標短暫還比不上CCD圖像傳感器，因此，在監(jiān)控系統(tǒng)中運用攝像機仍為CCD攝像機。攝像機具有黑白和彩色之分，由于黑白攝像機具有高辨別率、低照度等優(yōu)點，特殊是它可以在紅外光照下成像，因此在電視監(jiān)控系統(tǒng)中，黑白CCD攝像機仍具有較高的市場占有率。順便指出，在列出的閉路電視監(jiān)控器材清單中的攝像機通常都是不帶鏡頭的（一體化攝像機除外），因此在實際應用中，應依據(jù)監(jiān)控現(xiàn)場的實際環(huán)境及用戶要求，為攝像機協(xié)作適的鏡頭攝像機的運用很簡潔，通常只要正確安裝鏡頭、連通信號電纜，接通電源即可工作。但在實際運用中，假如不能正確地安裝鏡頭并調整攝像機及鏡頭的狀態(tài)，則可能達不到預期運用效果。應留意鏡頭和攝像機的接口，是C型接口還是CS型接口（這一點要切記，否則用C型鏡頭干脆往CS接口攝像機上旋入時極有可能損壞攝像機的CCD芯片）。安裝鏡頭時，首先去掉攝像機及鏡頭的愛惜蓋，然后將鏡頭輕輕旋入攝像機的鏡頭接口并使之到位。對于自動光圈鏡頭，還應將鏡頭的限制線連接到攝像機的自動光圈接口上，對于電動兩可變鏡頭或三可變鏡頭，只要旋轉鏡頭到位，則短暫不需校正其平衡狀態(tài)（只有在后焦聚調整完畢后才須要最終校正其平衡狀態(tài)）。調整鏡頭光圈和對焦關閉攝像機上電子快門及逆光補償?shù)乳_關，將攝像機對準欲監(jiān)視的場景，調整鏡頭的光圈和對焦環(huán)，使監(jiān)視器上的圖像最佳。假如是在光照度變更比較大的場合運用攝像機，最好配接自動光圈鏡頭并作攝像機的電子快門開關置于OFF。假如選用了手動光圈則應將攝像機的電子快門開關置于ON，并在應用現(xiàn)場最為光明（環(huán)境光照度最大）時，將鏡頭光圈盡可能開大并仍使圖像為最佳（不能使圖像過于發(fā)白而過載），鏡頭即調整完畢。裝好防護罩并上好支架即可在以上調整過程中，若不留意在光線光明時將鏡頭的光圈盡可能開大，而是關得比較小，則攝像機的電子快門會自動調在低速上，因此仍可以在監(jiān)視器上形成較好的圖像；但當光線變暗時，由于鏡頭的光圈比較小，而電子快門也已經(jīng)處于最慢（1/50s）了，此時的成像就可能是昏暗一片了。初學者園地之攝象機（一）

其次章

前端部分的主要設備

第一節(jié)、攝像機

攝像機的發(fā)展速度很快，從攝像管到CCD元件，以其構成的CCD攝像機具有體積小、重量輕、不受磁場影響、具有抗振動和撞擊等特點，同時清楚度、照度、牢靠性等指標大大提高而被廣泛應用。CCD是ChargeCoupledDevice（電荷耦合器件）的縮寫，它是一種半導體成像器件，因而具有靈敏度高、抗強光、畸變小、體積小、壽命長、抗振動等優(yōu)點。

被攝物體的圖像經(jīng)過鏡頭聚焦至CCD芯片上，CCD依據(jù)光的強弱積累相應比例的電荷，各個像素積累的電荷在視頻時序的限制下，逐點外移，經(jīng)濾波、放大處理后，形成視頻信號輸出。視頻信號連接到監(jiān)視器或電視機的視頻輸入端便可以看到和原始圖像相同的視頻圖像。

一、CCD攝像機的分類

㈠依據(jù)成像色調劃分

CCD攝像機按成像色調劃分為彩色攝像機和黑白攝像機兩種。除色度處理方面不同外，其它原理基本一樣。主要有光學系統(tǒng)、光電轉換系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)組成。其中光電轉換系統(tǒng)是攝像機的核心。

自然圖像通過光學鏡頭成像于攝像機的光靶面上，彩色攝像機的光學系統(tǒng)中運用相干分色棱鏡或特殊條狀濾色鏡將光信號分成紅、綠、藍三色光信號，光電轉換系統(tǒng)通過攝像管或CCD元件利用電視掃描方法把光圖像信號轉換成隨時間變更的視頻電信號，再經(jīng)放大、處理、編碼而成為全電視信號。

㈡依據(jù)辨別率劃分

依據(jù)辨別率劃分為25萬像素左右，對應彩色330線/黑白400線的低檔型；25萬至38萬像素之間，對應彩色420線/黑白500線的中檔型；38萬像素以上，對應彩色大于或等于460線黑白570線以上的高檔型。

㈢依據(jù)攝像機靈敏度劃分

依據(jù)靈敏度可分為最低照度1至3lux的一般型；0.1lux左右的月光型；0.01lux以下的星光型以及原則上可以為0Lux，接受紅外光源成像的紅外照明型。

㈣依據(jù)CCD靶面尺寸劃分

攝像機攝像器件（CCD）的尺寸分為1英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸等。其中以1/3英寸和1/2英寸最為常見。

CCD尺寸

水平（mm）

垂直（mm）

對角線（mm）

1英寸

12.7

9.6

16

2/3英寸

8.8

6.6

11

1/2英寸

6.4

4.8

8

1/3英寸

4.8

3.6

6

1/4英寸

3.6

2.4

4

1/5英寸的CCD攝像機正待開發(fā)之中，將來也會在市場上占有確定比例。一般來說，大的CCD芯片，其相應的象素面積也較大，接收所攝光的面積增大，必定使象素輸出電荷增多，靈敏度上升，在弱光條件下具有較好的拍攝實力，簡潔使攝像機整體質量提高，圖像細部明顯細膩自然。而光學系統(tǒng)聚焦影像時的焦平面越小，則成像過程中丟失的微小環(huán)節(jié)就越多，得到的影像放大后細部過渡就可能有突變的現(xiàn)象，顯得不自然。另外小尺寸CCD擁有更多的象素和更高的辨別率也會導致單個像素的感光面積縮小，有曝光不足的可能。單個像素的面積越小，其感光性能越低，信噪比越低，動態(tài)范圍越窄。每個象素上的信息趨于和在它旁邊的象素的信息混合（在電子學上這個概念叫做色度亮度干擾）。

二、CCD傳感器的技術發(fā)展趨勢

CCD是攝像機的核心器件，因此其性能凹凸將干脆影響攝像機的品質，并且CCD的發(fā)展是攝像機更新?lián)Q代的基礎。

CCD傳感器有兩種，第一種是特殊CCD傳感器，如紅外CCD芯片（紅外焦平面陣列器件）、高靈敏度背照式和電子轟擊式CCD、EBCCD等，另外還有大靶面如2048×2048、4096×4096可見光CCD傳感器、寬光譜范圍（紫外光→可見光→近紅外光→3-5μm中紅外光→8-14um遠紅外光）焦平面陣列傳感器等。目前已有商業(yè)化產(chǎn)品，并廣泛應用于各個領域。其次種是通用型或消費型CCD傳感器，在許多方面都有較大地進展，總的方向是提高CCD攝像機的綜合性能。

㈠CCD傳感器的像面尺寸向集成化、輕量化方向的發(fā)展。

由于制造CCD傳感器的硅片和加工成本都很高，所以很希望一片6.5英寸的硅片上光刻出更多的CCD傳感器芯片；由于光刻機的進步，所以在仍保持具有很高靈敏度的特性下，CCD傳感器的尺寸向1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸的方向發(fā)展。在1993年，1/2英寸的CCD傳感器占總產(chǎn)量的5%;1/4英寸的CCD傳感器占總產(chǎn)量的10%；1/3英寸的CCD傳感器占總產(chǎn)量的85%。在1997年，在總產(chǎn)量比1993年增加200%以上的狀況下，1/2英寸的CCD傳感器仍有很大發(fā)展，已占總產(chǎn)量的15%（1/2英寸由于靶面較大仍有許多場合須要，尤其在科研領域中）；1/4英寸的CCD傳感占總產(chǎn)量的60%。也就是說，1/2英寸較大靶面尺寸CCD傳感器仍有很大增長。1/4英寸的CCD傳感器的產(chǎn)量比1/3英寸的CCD傳感器來說，占總產(chǎn)量的比例在削減。

㈡CCD傳感器向高素數(shù)、多制式發(fā)展

各種CCD傳感器的像面尺寸在削減，但其像素數(shù)在增加，已由早期的512（H）×596（V）向795（H）×596（V）發(fā)展，甚至出現(xiàn)超過百萬像素的CCD傳感器。為提高水平方向和垂直方向的辨別實力，已從通常的隔行掃描向逐行掃描格式發(fā)展。

㈢降低CCD傳感器的工作電壓、削減功耗

在初期研制的CCD攝像機有+24V、+22V、+17V和+5V等，目前通用的為+12V。為協(xié)作PC攝像機和網(wǎng)絡圖像傳輸?shù)膽?，逐步?12V和+5V兩種工作電壓為主。

⑷提高CCD攝像機的制造效率

為了降低CCD攝像機的制造成本，實現(xiàn)高速自動化生產(chǎn)，制造廠家追求緊密性結構，致力于CCD攝像機的小型化，即由DipOnBoard（DOB）過錫板工藝改進為ChipOnBoard（COB）板上連接IC芯片的貼片方式。到目前為止，已實現(xiàn)多層板的MultiChipModule（MCM）多芯片集成模組化制造技術。

㈤CCD攝像機的數(shù)字化

在制造CCD攝像機時，從以往的Analog模擬系統(tǒng)逐步實現(xiàn)DSP數(shù)字化處理，可以借助電子計算機和特地軟件系統(tǒng)實現(xiàn)對CCD攝像機，特殊是對彩色CCD攝像機的各種參數(shù)的量化調整，可以確保CCD攝像機性能指標的優(yōu)化一樣性以及在特殊運用條件下的參數(shù)量化修改。三、CCD攝像機的技術性能、特點及進展

㈠Hyper-D高動態(tài)范圍CCD攝像機

CCD攝像機是一種用來模擬人眼的光電探測器。但是人眼在視察目標時，可以看清目標的最低照度為1Lux，當目標照度達到3×105Lux時，即為人眼動態(tài)范圍，這種攝像機被稱為Hyper-DCCD攝像機。

㈡從模擬AnalogCCD攝像機向DSP數(shù)字處理CCD攝像機方向的發(fā)展

接受DSP技術，可以使CCD攝像機在數(shù)字檢測和數(shù)字運算技術上能夠有效實現(xiàn)智能化逆光背景補償；能夠自動跟蹤白平衡，即可以在任何條件下檢測和跟蹤“白色”，并以數(shù)字運算處理功能來再現(xiàn)原始的景物色調。

㈢電腦攝像機（PCcamera）和網(wǎng)絡攝像機（NetworkCamera）

由于計算機的進步和發(fā)展，可通過計算機主板上的USB接口通用串行總線和IEEE1394高速串行綜合數(shù)據(jù)傳輸接口以及PCMCIA來輸入。USB接口的傳輸速率是12Mbps，IEEE1394接口的傳輸速率是100-400Mbps。隨著國際信息高速公路的實施，對于CCD攝像機作為系統(tǒng)的前端圖像傳感器正向著適合網(wǎng)絡用戶的方向發(fā)展。CCD攝像機不僅需具有高辨別率的圖像質量，而且還需具有小巧、運用簡便、通用性強的特點。當前人們關注的ConsumerCCD攝像機在不久的將來會普及到千家萬戶。

㈣逐行掃描（ProgressiveScan）方式CCD攝像機

ProgressiveScanCCD攝像機即逐行掃描CCD，是相對通用的隔行掃描CCD攝像機而言的。CCD攝像機的垂直辨別率一般僅能達到350TV線，這是由于運用2場，每場以311條線掃描，以2∶1隔行掃描，對運動的目標會由于奇場和偶場合為一幀，運用兩個瞬間狀態(tài)的信息被平滑了，辨別率會不降。而用PC逐行掃描方式攝像機拍攝的運動目標是在同一瞬間將兩場圖像同時采集成為一幀圖像，達到提高垂直辨別率的作用。綜上所述，到21世紀，世界將進入信息時代，數(shù)字化、計算機化、通訊、電視融為一體的網(wǎng)絡化即將成為現(xiàn)實，讓人們去面對、去學習、去探討。從整個系統(tǒng)來講，CCD攝像機是核心的元件之一，但由于我國CCD攝像機制造技術和CCD傳感器生產(chǎn)線正處于發(fā)展和不斷完善的階段，因此，目前我國CCD產(chǎn)業(yè)亟待發(fā)展，才能適應市場的需求。隨著我國經(jīng)濟的高速增長，信息產(chǎn)業(yè)化進程的加快，CCD攝像機的市場會越來越大，應用的領域將深化到每一個相關的專業(yè)領域，將給人們帶來新的概念。

四、CCD攝像機常見性能和主要性能指標

現(xiàn)在攝像機的功能許多，如自動白平衡調整、自動增益調整、電子快門、逆光補償、多種同步方式、Y/C分別輸出等等。但考察攝像機檔次的最主要指標是水平清楚度、最低照度（靈敏度）和信噪比。

㈠清楚度

清楚度數(shù)是衡量攝像機優(yōu)劣的一個重要參數(shù)，它指的是當攝像機攝取等間隔排列的黑白相間條紋時，在監(jiān)視器（應比攝像機的辨別率高）上能夠看到的最多線數(shù)。當超過這一線數(shù)時，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不能再辨出黑白相間的線條。

工業(yè)監(jiān)視用攝像機的辨別率通常在380~460線之間，廣播級攝像機的辨別率則可達到700線左右。清楚度是由攝像器件像素多少確定的，明顯攝像器件的像素越多，得到的圖像越清楚，反之也然。清楚度越高，說明攝像機檔次越高，反之越低。

㈡最低照度

最低照度是最低照度是當被攝景物的光亮度低到確定程度而使攝像機輸出的視頻信號電平低到某一規(guī)定值時的景物光亮度值。一般彩色攝像機的最低照度為2～3LUX，照度的測定是以在確定的鏡頭光圈系數(shù)為前提，因此，不能只看攝像機說明書中標明的最低照度，應按攝像機在同一光圈系數(shù)下其照度值的大小。最低照度越小，攝像機檔次越高。相對于彩色攝像機而言，黑白攝像機由于沒有色度處理而只對光線的強弱（亮度）信號敏感，所以黑白攝像機的照度比彩色攝像機照度要低，一般可做到0.1LUX在F1.4時，至于微光攝像機則更低。有關光圈系數(shù)的學問請參閱鏡頭一節(jié)。

視頻信號的標稱值為1Vp-p，標準值為0.7Vp-p，最低照度時的視頻信號值為1/3到1/2的標準植。所以攝像機在最低照度時的圖像，決不會“如同白晝一樣”。另外，攝像機在最低照度時產(chǎn)生的圖像清楚度，是用電視信號測試卡進行測式的，其黑白相間的條紋，要求黑色反射率近于0%，白色反射率大于89.9%。而我們在現(xiàn)場視察時有時不具備這樣的條件，比如：樹葉和草地的反射率很低，反差很小，就不易獲得清楚圖像。因此實際運用當中不能以攝像機標稱的最低照度作為衡量現(xiàn)場環(huán)境照度的標準。

㈢信噪比

信噪比也是攝像機的一個重要的性能指標。當攝像機攝取較亮場景時，監(jiān)視器顯示的畫面通常比較明快，視察者不易看出畫面中的干擾噪點；而當攝像機攝取較暗的場景時，監(jiān)視器顯示的畫面就比較昏暗，視察者此時很簡潔看到畫面中雪花狀的干擾噪點。干擾噪點的強弱（也即干擾噪點對畫面的影響程度）和攝像機信噪比指標的好壞有干脆關系，即攝像機的信噪比越高，干擾噪點對畫面的影響就越小。

所謂“信噪比”指的是信號電壓對于噪聲電壓的比值，通常用符號S/N來表示。由于在一般狀況下，信號電壓遠高于噪聲電壓，比值特殊大，因此，實際計算攝像機信噪比的大小通常都是對均方信號電壓和均方噪聲電壓的比值取以10為底的對數(shù)再乘以系數(shù)20，單位用dB表示。

一般攝像機給出的信噪比值均是在AGC（自動增益限制）關閉時的值，因為當AGC接通時，會對小信號進行提升，使得噪聲電平也相應提高。CCD攝像機信噪比的典型值一般為45dB~55dB。測量信噪比參數(shù)時，應運用視頻雜波測量儀干脆連接于攝像機的視頻輸出端子上。

㈣自動增益限制（AGC）

AGC——AutomaticGainControl的縮寫。全部攝象機都有一個將來自CCD的信號放大到可以運用水準的視頻放大器，其放大量即增益，等效于有較高的靈敏度，可使其在微光下靈敏，然而在亮光照的環(huán)境中放大器將過載，使視頻信號畸變。為此，需利用攝象機的自動增益限制（AGC）電路去探測視頻信號的電平，適時地開關AGC，從而使攝象機能夠在較大的光照范圍內工作，此即動態(tài)范圍，即在低照度時自動增加攝象機的靈敏度，從而提高圖像信號的強度來獲得清楚的圖像。具有AGC功能的攝像機，在低照度時的靈敏度會有所提高，但此時的噪點也會比較明顯。這是由于信號和噪聲被同時放大的緣由。

㈤背景光補償（BLC）

BLC——BackLightCompesation的縮寫，也稱作逆光補償或逆光補正，它可以有效補償攝像機在逆光環(huán)境下拍攝時畫面主體黑暗的缺陷。

通常，攝象機的AGC工作點是通過對整個視場的內容作平均來確定的，但假如視場中包含一個很亮的背景區(qū)域和一個很暗的前景目標，則此時確定的AGC工作點有可能對于前景目標是不夠合適的，背景光補償有可能改善前景目標顯示狀況。

當引入背光補償功能時，攝像機僅對整個視場的一個子區(qū)域（如從第80行~200行的中心區(qū)域）進行檢測，通過求此區(qū)域的平均信號電平來確定AGC電路的工作點。由于子區(qū)域的平均電平很低，AGC放大器會有較高的增益，使輸出視頻信號的幅值提高，從而使監(jiān)視器上的主體畫面明朗。此時的背景畫面會更加光明，但其和主體畫面的主觀亮度差會大大降低，整個視場的可視性得到改善。

當背景光補償為開啟時，攝象機僅對整個視場的一個子區(qū)域求平均來確定其AGC工作點，此時假如前景目標位于該子區(qū)域內時，則前景目標的可視性有望改善。

㈥電子快門（ES）

電子快門的英文全稱為ElectronicShutter，是對比照相機的機械快門功能提出一個術語，它相當于限制CCD圖像傳感器的感光時間。由于CCD感光的實質是信號電荷的積累，則感光時間越長，信號電荷的積累時間就越長，輸出信號電流的幅值也就越大。通過調整光生信號電荷的積累時間（即調整時鐘脈沖的寬度），即可實現(xiàn)限制CCD感光時間的功能。

㈦白平衡（WB）

白平衡（WhiteBalance），只用于彩色攝象機，其用途是實現(xiàn)攝象機圖像能精確反映景物狀況，有手動白平衡和自動白平衡兩種方式。

自動白平衡（AWB，AutomaticWhiteBalance）有分為連續(xù)白平衡和自動限制白平衡。連續(xù)白平衡也稱為自動跟蹤白平衡（AutomaticTrackingWhitebalance，ATW），是隨著景物色調溫度的變更而連續(xù)地調整，范圍為2800~6000K。這種方式對于景物的色調溫度在拍攝期間不斷變更的場合是最適宜的，使色調表現(xiàn)自然，但對于景物中很少甚至沒有白色時，如場景大部分是藍天白云或夕陽等高色溫物體及場景比較昏暗的場合下，連續(xù)的白平衡不能產(chǎn)生最佳的彩色效果。自動限制白平衡（AutomaticWhitebalanceControl，AWC），須要先將攝象機對準諸如白墻、白紙等白色參考目標，然后將通過菜單或開關設置從手動變更為自動方式，保留在該位置幾秒鐘或者至圖像呈現(xiàn)白色為止，在白平衡被執(zhí)行后，將自動方式開關撥回手動位置以鎖定該白平衡的設置，此時白平衡設置將保持在攝象機的存儲器中，直至再次執(zhí)行被變更為止，其范圍為2300~10000K，在此期間，即使攝象機斷電也不會丟失該設置。以按鈕方式設置白平衡最為精確和牢靠，適用于大部分應用場合。

手動白平衡關閉自動白平衡，通過手動調整紅色或藍色調整裝置，以變更紅色或藍色狀況，一般可調等級多達107個，如增加或削減紅色各一個等級、增加或削減蘭色各一個等級。除次之外，有的攝象機還有將白平衡固定在3200K（白熾燈水平）和5500K（日光水平）等檔次叮囑。

㈧同步方式

攝像機的同步方式一般有內同步、電源同步和外同步。

內同步（INT）是利用攝象機內部的晶體振蕩電路產(chǎn)生同步信號來完成操作。

電源同步（LL，LineLocked），也稱之為線性鎖定或行鎖定，是利用攝象機的溝通電源來完成垂直推動同步，即攝象機和電源零線同步。

外同步（EXT）利用一個外同步信號發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號送到攝象機的外同步輸入端來實現(xiàn)同步。同步信號可以是彩色復合視頻或黑色突法信號（VBS）、黑白復合視頻或復合同步信號（VS），也可以是如矩陣等外部設備的復用垂直驅動信號（VD2）和復合視頻輸出信號五、一體化攝像機

對于廠商而言，發(fā)展一體化特殊型攝像機的本意是為了供應消費者一個運用便利、安裝簡潔、功能齊全的產(chǎn)品。因此廠商將鏡頭內建于攝像機中，使客戶免除另外購買鏡頭及裝配的步驟。

此外，一般傳統(tǒng)攝像機造型呆板，以小型或特殊設計的外觀取代舊式機種，甚至以多種附加功能，例如∶防水、防彈或電腦遙控、電源自動偵測等，提高產(chǎn)品價格，皆是廠商推出一體化攝像機的目的。

㈠產(chǎn)品類型

就目前產(chǎn)品外型來看，一體化攝像機可大致分為特殊型以及一般型。所謂特殊型，是強調產(chǎn)品具備特殊防護功能，以免除防護罩的運用為設計動身點，其產(chǎn)品外殼多為圓柱體，項目包括防水型、防暴（爆）型、防彈型攝像機等。以防水型為例，接受特殊材質如鋁合金，增加外殼防水等級，強調不須外加防護罩。為了提升產(chǎn)品附加價值，進而發(fā)展自動對焦功能，或供應IR光源，在夜間也能供應清楚圖像。

一般型則是從原有的傳統(tǒng)攝像機造型而來，同樣具備四方外表，而鏡頭內建，體積較小。相較于特殊型或傳統(tǒng)攝像機，目前一般型的一體化攝像機皆具備各式基本功能，如自動光圈、自動變焦、460電視線以上的清楚度、自動白平衡、背光補償?shù)鹊取?/p>

㈡鏡頭為發(fā)展關鍵

一體化攝像機的技術關鍵部分在于鏡頭以及攝像機內部的線路設計。鏡頭確定其顯像效果、光圈、對焦功能外，也是攝像機的最大成本。而線路設計則是影響攝像機各項功能運作的關鍵。

鏡頭就鏡頭的形式來看，不論是機板型（BoardLens）或一般型鏡頭，可藉由手動調整光圈以及焦距的伸縮鏡頭（ZoomLens）發(fā)展已久，因此運用普及。而近年來，在鏡頭制造商技術進步的狀況下，變焦鏡頭（Vari-focalLens）以其自動對焦的優(yōu)點而受攝像機制造商寵愛。由于變焦鏡頭體積較小、可自動變焦，因此廣泛應用于快速球型攝像機以及一體化攝像機中。

而伸縮鏡頭因體積大、價格較變焦鏡頭高出許多，因此一體化攝像機制造商多接受變焦鏡頭，運用率慢慢增加。據(jù)了解，目前以3.5~8mm的鏡頭運用最為普及。對一體化攝像機而言，由于體積較小，因此多半接受機板型鏡頭（BoardLens）。相較于一般鏡頭，機板型鏡頭價格便宜、尺寸較小，但由于鏡頭和攝像機的空隙較小，因此安裝制造較為困難。在鏡頭尺寸部分，過去以1/3”鏡頭運用最多，但1/4”鏡頭較小更適用于一體化攝像機，加上近年來IC廠商大量生產(chǎn)晶片，帶動1/4”晶片的成本降低，運用量慢慢凌駕1/3”鏡頭。然而，1/3”鏡頭所攝取的圖像效果最好，仍有不少一體化攝像機制造商運用，因此仍有相當大的發(fā)展空間。

㈢線路設計

線路設計關系著如何依現(xiàn)有攝像機結構，搭配鏡頭的自動光圈線路，以做到最佳效果。一般而言，自動光圈有二種驅動方式，一是VideoDriver，另一種是DCDriver。VideoDriver鏡頭是將光圈馬達的驅動電路板安裝于鏡頭內，利用攝像機輸出圖像信號到驅動電路板，再由驅動電路板來變更光圈馬達，使光圈變更，成本和施工都比較貴。DCDriver鏡頭是協(xié)作部分攝像機制造商，將原先安裝于鏡頭中的驅動電路板轉至攝像機中，因此鏡頭不須要驅動電路板，干脆由攝像機輸出DC電流來變更光圈馬達，使光圈產(chǎn)生變更，由于接頭固定，成本較低，施工也較為簡潔。目前一體化攝像機市場上兩種都有運用。

另外，線路設計也同時影響著攝像機的附加功能，例如快門速度調整可從1/60到1/100，000，自動白平衡、自動增益，或供應屏幕菜單功能，運用者可由OSD調整各項功能。

此外，圖像放大（Zoom）也是廠商的強調重點之一。簡潔來說，放大方式有數(shù)字放大以及光學放大兩種，數(shù)字放大是以圖像模擬的方式放大，簡潔有畫面失真、模糊（馬賽克）的狀況出現(xiàn)，而光學式放大則不會有此問題。因此，對運用者而言，在考慮圖像放大的倍數(shù)時，應以光學式放大倍數(shù)為準。

㈣發(fā)展瓶頸

依據(jù)目前一體化攝像機發(fā)展狀況來看，自動光圈鏡頭的限制、鏡頭和攝像機的搭配以及后續(xù)的擴充溢力，仍是廠商的發(fā)展瓶頸。所謂后續(xù)的擴充溢力，在于產(chǎn)品新功能開發(fā)、如何和其他周邊整合以及小系統(tǒng)的建置，是廠商在設計開發(fā)的重點。

目前主要鏡頭供應地為日本及韓國，其中以日本的制造量最大、銷售量最高，然而日本鏡頭價格高，連帶的提高一體化攝像機的制造成本。

㈤將來發(fā)展

一體化攝像機是為符合客戶安裝便利的需求所開發(fā)出的產(chǎn)品，將來也將接著朝此目標邁進，例如∶如何讓圖像品質更真實，開發(fā)能和電腦結合的運用介面等。許多廠商表示，多工球型攝像機不但鏡頭內建，更能做到360度旋轉監(jiān)視、鏡頭、光圈、快門調整，以及定位點功能，當是“一體化攝像機”的發(fā)展極致。

六、球型攝像機

球型攝像機是指將攝像機、鏡頭等設備組合內置在球型防護罩內的攝像設備。以球型防護罩區(qū)分，有全球型和半球型；以球型攝像機的性能區(qū)分為定焦鏡頭球型攝像機或定焦鏡頭球罩型攝像機和內置攝像機、變焦鏡頭、云臺、解碼器等設備的一體化智能球機；以安裝方式區(qū)分，有懸吊式、吸頂式和嵌入式等；以應用環(huán)境區(qū)分為室內型和室外型。

球型攝像機造型美觀、安裝隱密、運用便利、功能齊全，深受廣袤用戶的青睞。特殊是一體化智能球機以單一設備取代了傳統(tǒng)的攝像機、變焦鏡頭、快速云臺、遙控解碼器等設備的組合，在性能價格比上占有很大的優(yōu)勢，成為球型攝像機的主流，因此我們常說的球機事實上是指這種智能球機。

㈠智能球機的功能

由于智能球機是多個前端設備的組合，因此須要具備這些設備的必需功能。一般來說，作為高端產(chǎn)品的智能球機應具有較高的攝像清楚度、自動電子快門、自動白平衡、電子和數(shù)碼變焦、自動光圈和自動聚焦、水平連續(xù)旋轉、高轉速、預置位等功能。

智能球機還依據(jù)運用環(huán)境的不同而具備多項幫助功能以滿意不同的氣候條件，如內置風扇、加熱器等。

㈡智能球機的優(yōu)勢和不足

相對和傳統(tǒng)的攝像機、鏡頭、云臺、防護罩、解碼器組合，智能球機安裝結構簡潔，所需連接的線纜數(shù)量少，幾乎不須要調試的特點降低了安裝難度，削減故障發(fā)生率；其外觀精致，體積小巧便于隱藏監(jiān)視，并且不影響現(xiàn)場美觀程度；快速旋轉實力更能精確快速追蹤目標；造價相對低廉等。

智能球機也同樣存在確定的不足之處。由于整機體積小，攝像機、鏡頭體積也相應變小，攝像機以1/4英寸CCD居多，其清楚度和光通量不及1/2和1/3英寸CCD的攝像機；鏡頭雖然變焦倍數(shù)較大，常見的有18倍、22倍，但起始焦距較小，一般為4mm，因此最大焦距不超過100mm，因此在須要監(jiān)視大范圍、遠距離的目標時力有未逮；球機的防護罩外型為半球或球型，不能加裝雨刷器，長時間運用后會因為積垢影響圖像質量；球型罩對加工材料，光滑度、平整度、曲率、勻整度等加工工藝要求很高，劣質球罩會產(chǎn)生重影、透光率下降、反光、弧形失真等現(xiàn)象，影響監(jiān)視效果。

㈢智能球機的發(fā)展

將來產(chǎn)品將會以小型化、智能化（具備自動追蹤功能）、超低照度等功能為主。部份廠商更進一步的指出，快速球在工程中的應用已得到認同，單就利潤方面來考量，應用場所多集中在社區(qū)監(jiān)控（如高速公路、街道等）為多，而日夜兩用（彩色黑白自動轉換）的快速球型攝影機勢必將更適合應用場所。另外，隨著網(wǎng)絡的普及，網(wǎng)絡化、數(shù)字化乃大勢所趨，通過網(wǎng)絡進行限制并現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)相兼容，也是廠商將來的發(fā)展重點之一。七、低照度攝像機

顧名思義，低照度攝像機是指在較低光照度的條件下照舊可以攝取清楚圖像的攝像機，目前CCTV產(chǎn)業(yè)的技術規(guī)格方面對此并無統(tǒng)一標準，因此也無法定義在最低照度為何值可稱其為低照度攝像機。況且最低照度的數(shù)值和鏡頭的光圈大小（F值）、電子靈敏度（ELECTRONIC、SENSITIVITY）、紅外線開關狀態(tài)等條件均有關系，因此須要在相同測試條件下考察攝像機的最低照度。

低照度攝像機在市場的演進簡潔分為以下三步：白天彩色/晚上黑白（COLOR/MONO）；低速快門（SLOW/SHUTTER）及超感度攝像機（EXVIEWHAD）。

㈠白天彩色/晚上黑白（晝夜型攝像機COLOR/MONO）

此類攝像機目前在市場上仍有其特定的需求群，晝夜型（COLOR/MONO）攝像機是利用黑白圖像對紅外線感度較高的特點，在確定的光源條件，利用線路切換的方式將圖像由彩色轉為黑白，以便于搭配紅外線。在彩色/黑白線路轉換的技術演進過程中，早期像PHILIPS（飛利浦）、IKEGAMI（池上）、日本JVC曾接受2顆SENSOR（1顆彩色、1顆黑白）共用一組電路再行切換，目前此類攝像機已接受單一CCD（彩色）設計，在白天或光源足夠時為彩色攝像機，當夜晚駕臨 或光源不足時（一般在1LUX～3LUX）即利用數(shù)字電路將彩色信號消退掉，成為黑白圖像，且為了搭配紅外線，亦拿掉了彩色攝像機不行缺的紅外線濾除器，此種作法雖可在夜晚達到“低照度”的目的，白天卻有圖像模糊，色調不自然的缺點，并且攝像機的攝像距離會受到紅外燈照射距離的限制。然而，COLOR/MONO攝像機是否屬于“低照度”攝像機，仍相當具爭議性，專家指出真正的“低照度攝像機”應指攝像機本身（所接受的元件、技術）可達到的功能，而白天彩色/晚上黑白的攝像機因受限于CCD靈敏度，本身并無法變更，只是利用線路切換及搭配紅外光的方式將功能提升，不能算是低照度攝像機。

㈡低速快門（SLOW/SHUTTER）

此類攝像機又稱為（畫面）累積型攝像機，是利用電腦記憶體的技術，連續(xù)將幾個因光線不足而較顯模糊的畫面累積起來，成為一個圖像清楚的畫面，運用SLOWSHUTTER技術降低攝像機照度至0.008LUX/F1.2（×128），并且畫面能夠累積的幀數(shù)（128幀）是屬于甚至包括進口品牌再內的領先水平。此類型低照度攝像機適用于禁止紅、紫外線破壞的博物館，夜間生物活動視察，夜間軍事海岸線監(jiān)視等，屬性較靜態(tài)場所的監(jiān)視。此類型的低照度攝像機，大多數(shù)為進口品牌價格昂貴，且累積幀數(shù)少（32幀）。

㈢超感度攝像機（EXVIEW/HAD）

超感度攝像機（EXVIEW/HAD），又稱24小時攝像機，為98年全世界最熱門的機種，其彩色照度可達0.05LUX，黑白則可達0.003-0.001LUX（亦可搭配紅外線以達0LUX）不僅能清楚的辯識圖像，更是實時連續(xù)的畫面。此類型攝像機主要是接受SONY元件廠于97年所推出的EXVIEW/HAD/CCD（超感CCD），其運用專利技術將CCD每一像素的開口率提高，進而達到更低照度的要求，由于該CCD的制造成本仍高，在99年統(tǒng)計時全球每個月的總量也還不到4000臺；相對的成品制造商要研發(fā)此類攝像機的技術門檻也較高。專業(yè)人士認為若EXVIEW/HAD/CCD一旦普及，則此類攝像機將會是最具明日之星架勢的監(jiān)視攝像機。

八、網(wǎng)絡攝像機

和低照度攝像機一樣，目前業(yè)界對網(wǎng)絡攝像機也沒有統(tǒng)一的標準定義。有兩種流行的說法：第一，干脆連接網(wǎng)絡的攝像機就是網(wǎng)絡攝像機；其次，運用網(wǎng)絡來傳輸圖像的攝像機就是網(wǎng)絡攝像機。

典型的網(wǎng)絡攝像機包括一個鏡頭，一個濾光器，一個嵌入式圖像感測器，一個圖像數(shù)字轉換器，圖像壓縮機，和一個具有網(wǎng)絡連接功能的服務器。

㈠網(wǎng)絡攝像機的功能

每一個網(wǎng)絡攝像機都有自己的IP網(wǎng)址，數(shù)據(jù)處理功能，和內置應用軟件，可擔當網(wǎng)絡服務器、FTP服務器、FTP用戶端和郵箱用戶端。許多高級的IP網(wǎng)絡攝像機還包括其他特殊功能，比如移動探測、警報信號輸出/輸入設備和郵件支持功能網(wǎng)絡攝像機不但支持全部的標準模擬CCTV攝像機功能，而且為運用者供應更多的系統(tǒng)功能并能削減更多的成本。

網(wǎng)絡攝像機接受了最先進的攝像技術和網(wǎng)絡技術，具有強大的功能。內置的系統(tǒng)軟件能實現(xiàn)真正的即插即用，運用戶免去了困難的網(wǎng)絡配置；內置的大容量內存存儲警報觸發(fā)前的圖像；內置的I/O端口和通訊口便于擴充外部周邊設備如：門禁系統(tǒng)，紅外線感應裝置，全方位云臺等。供應軟件包便于用戶自行快速開發(fā)應用軟件。

㈡網(wǎng)絡攝像機的優(yōu)勢

網(wǎng)絡攝像機最顯著的優(yōu)勢之處有兩個方面：集中管理和遠距離。集中管理是指監(jiān)控點許多的系統(tǒng)接受模擬CCTV系統(tǒng)是難以限制其中，集中管理是指像布魯塞爾國際機場有600個點的系統(tǒng)，接受傳統(tǒng)模擬CCTV系統(tǒng)是難以限制的；遠距離是指范圍超過50公里的系統(tǒng)，接受傳統(tǒng)模擬CCTV系統(tǒng)如光纖將使成本大大增加

網(wǎng)絡攝像機除能在世界的任何一個角落通過Internet進行遠端監(jiān)控之外，通過網(wǎng)絡監(jiān)控也可能有效地降低成本，它的“即插即用”功能，無須像模擬攝像機一樣必需安裝同軸電纜，只要利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡就可以運用，這都是網(wǎng)絡攝像