隨著sensor傳感器技術(shù)的發(fā)展，安防攝像機(jī)的低照性能大大增強(qiáng)。黑暗的環(huán)境里，借助微弱的光線，甚至星光，攝像機(jī)仍能拍攝出清晰彩色的監(jiān)控畫面。?？涤腥氏盗校–olorVu Series）攝像機(jī)，大華、宇視等都有推出全彩攝像機(jī)。安防視頻監(jiān)控進(jìn)入星光全彩時(shí)代。
相較于傳統(tǒng)紅外夜視，星光全彩攝像機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有：

圖像彩色，比紅外黑白圖像呈現(xiàn)的內(nèi)容更多。實(shí)時(shí)監(jiān)看，事后調(diào)查取證能獲取的信息更多；

不需要額外的紅外燈，沒有光污染，隱蔽性更好；

沒有額外的補(bǔ)光燈，晚上功率相對(duì)更小，更有利于POE供電，同時(shí)發(fā)熱量更小，攝像機(jī)，系統(tǒng)更穩(wěn)定可靠；

不會(huì)有紅外過(guò)曝，手電筒效應(yīng)等傳統(tǒng)紅外攝像機(jī)的缺陷，看得更清楚。

一些特殊場(chǎng)景應(yīng)用。比如晚上停車場(chǎng)，車頭燈開啟以后，紅外攝像機(jī)可能完全看不清車牌和車頭的情況。全彩攝像機(jī)完美解決了這個(gè)難題，車牌和車頭清晰可見。

在探討星光全彩技術(shù)之前，我們先來(lái)了解幾個(gè)基本概念。

01—照度

照度（英語(yǔ)：Illuminance）是每單位面積所接收到的光通量。單位是勒克斯（lx=lux）。

1根蠟燭照射1m2 面積，所呈現(xiàn)的亮度大約就是1lux。

下表是一些常見場(chǎng)景的照度值

當(dāng)然以上照度值只是一個(gè)參考值，沒有那么精確。同樣的在視頻監(jiān)控領(lǐng)域，什么照度的攝像機(jī)算星光級(jí)的，也沒有太明確的標(biāo)準(zhǔn)，后面會(huì)具體講到。一般的，攝像機(jī)的感光性能主要取決于鏡頭和圖像傳感器，指定的lux值越低，攝像機(jī)的感光性更好。

一般廠家會(huì)指定攝像機(jī)生成可接受圖像所需的最低照度水平。盡管此類規(guī)格對(duì)同一廠家生產(chǎn)的攝像機(jī)進(jìn)行感光性對(duì)比有幫助，但對(duì)比較不同廠家的攝像機(jī)則沒那么有用。這是因?yàn)椴煌膹S家采用的測(cè)量方法不盡相同，而且對(duì)生成可接受的圖像也會(huì)有不同的標(biāo)準(zhǔn)。

02—Starvis

星光級(jí)攝像機(jī)的概念在安防里一直都有，但是比較專業(yè)系統(tǒng)的命名應(yīng)該是源于SONY。

SONY給自家的某些低照性能優(yōu)秀的背照式CMOS sensor命名為starvis系列。這應(yīng)該是星光全彩攝像機(jī)命名的源頭。

對(duì)于Starvis，Sony官方解釋是visibility under the starlight，意思就是星光下可見。當(dāng)然行業(yè)里有解釋成starvision。starvis這個(gè)標(biāo)志Sony是有注冊(cè)認(rèn)證的，沒有經(jīng)過(guò)授權(quán)一般不允許自由使用。所以很多廠家另外命名，比如上面提到的?？档腸olorVU，大華的Full-color，宇視的LightHunter，安訊士的Lightfinder。

關(guān)于Starvis技術(shù)，Sony是這樣定義的: STARVIS是監(jiān)控?cái)z像機(jī)用途CMOS影像傳感器用的背照式像素技術(shù)，具有每1μm2 2000mV或以上(彩色規(guī)格產(chǎn)品、706cd/m2光源成像時(shí)、F5.6、1s積累當(dāng)量) 的感光度。

這種技術(shù)主要應(yīng)用于背照式CMOS sensor上，因?yàn)槟軓膕ensor硅襯底的背面接收光線，增加了進(jìn)光量和減少了光損失，提高了靈敏度。

每1μm2面積sensor上的感光度能達(dá)到2000mV及以上的都被稱為starvis sensor。那如何衡量不同starvis sensor的性能差異呢？Sony又提出了SNR1s概念。

03—SNR1s

索尼采用SNR1s，作為用于監(jiān)控?cái)z像機(jī)的CMOS影像傳感器的低照度畫質(zhì)的定量評(píng)價(jià)的指標(biāo)之一。

SNR1s是索尼獨(dú)自提倡的新指標(biāo)，僅限于監(jiān)控?cái)z像機(jī)用途的CMOS影像傳感器。該數(shù)值越小，表明在低照度下的畫質(zhì)越出色。

SNR1s的SNR為”信噪比”，1是”噪聲為1時(shí)的信號(hào)量為1″，此外，s表示”監(jiān)控用途”。

SNR1s規(guī)定的測(cè)量條件

SNR1s測(cè)量方法

從兩個(gè)方向用3200[K]的光源照射18%灰色圖并調(diào)節(jié)到100[lx]，將攝像機(jī)放置在影像傳感器的成像表面距離該灰色圖1m遠(yuǎn)的位置，測(cè)量感光度[e-]以及暗噪聲[e-]，通過(guò)關(guān)系式計(jì)算出SNR1s [lx]。

當(dāng)這個(gè)方程式的數(shù)值為1時(shí)，對(duì)應(yīng)的照度就是SNR1s[lx]。

Sony一些常見sensor的SNR1s值

04—影響攝像機(jī)低照度的四大因素

圖像傳感器
圖像傳感器的感光性能是決定攝像機(jī)低照效果的核心因素之一，除了上面介紹的Sony的Starvis系列CMOS背照式傳感器，國(guó)內(nèi)廠家也推出了一些感光性能較好的sensor，總體性能與Sony差距還是比較大，但性價(jià)比高（便宜），而且符合目前國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)自主可控的理念，所以市場(chǎng)占有率還是很高，未來(lái)可期！

大光圈鏡頭
光圈越大，透過(guò)鏡頭攝入到sensor上面的光量就越多，只能效果就越好。
全級(jí)光圈值中相鄰兩個(gè)光圈數(shù)的平方比為1:2，因此，相鄰兩個(gè)光圈值的鏡頭照度相差一倍。也就是說(shuō)F1.0光圈鏡頭的進(jìn)光量是F1.4鏡頭的2倍。
另外需要注意的是鏡頭光圈越大，會(huì)導(dǎo)致景深越小。

處理芯片
視頻編碼芯片中的ISP的降噪，自動(dòng)增益能力會(huì)影響最后的成像效果。

低照度增強(qiáng)等算法
當(dāng)所有硬件性能都一樣時(shí)，最后決定產(chǎn)品低照性能好壞的就是各廠家的算法，優(yōu)化能力了。比如通過(guò)一定的AI算法，將輸入的不完整的信息進(jìn)行恢復(fù)。有些甚至采用雙sensor模式，一個(gè)黑白的能提供更多細(xì)節(jié)，一個(gè)彩色的提供色彩。然后將兩幅圖進(jìn)行合成，從而增強(qiáng)攝像機(jī)低照能力。