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要設(shè)計一個高效的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，就必須先了解被攝區(qū)域的照明情況。在安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)工程中的第一考慮是能量轉(zhuǎn)換效率的高低，將這個效率轉(zhuǎn)換成經(jīng)濟效益就可以判斷出，到底是安裝額外的照明系統(tǒng)經(jīng)濟呢，還是購買低照度攝像機更經(jīng)濟。

一、幾種常用光源的特性

由于監(jiān)控現(xiàn)場照度的高低，將直接影響視頻監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)視器所能提供的信息的數(shù)量和質(zhì)量，所以在設(shè)計之前，必須先要評估一下監(jiān)控現(xiàn)場的照明系統(tǒng)的數(shù)量與質(zhì)量，它們所產(chǎn)生的照明量夠不夠用等。接著，要根據(jù)現(xiàn)場調(diào)査的結(jié)論來決定是否需要增加照明設(shè)施。表1對幾種常用光源的特性做了簡單的比較，供設(shè)計者選用參考。

表1 各種常用光源的特性比較

光源
特性

白熾燈泡

金屬鹵素燈

日光燈

水銀燈

鈉燈

氙燈

發(fā)光原理

電流流過鎢絲發(fā)光

是白熾燈的一種，在惰性氣體中加入微量鹵化物，其循環(huán)作用減緩鎢的蒸發(fā)，以延長壽命

另一種低壓水銀燈，一般充水銀、氦氣。電弧放電放出紫外線，內(nèi)壁涂的熒光物質(zhì)發(fā)光

利用高壓水銀蒸氣放電作用：根據(jù)是否涂熒光物質(zhì)，有透明型和熒光型之分

在鈉蒸氣中放電發(fā)光

把氙氣放入石英發(fā)光管，產(chǎn)生放電

發(fā)光效率（lm/W）

10~20

15~30

50~80

30~60

85~180

25~50

色溫

2800K左右；演播室照明為3200K

3000~3200K

白日光燈4500K；日光燈6500K；中午日光燈5000K

高壓水銀燈5600
K；超高莊水銀燈
7800K

黃單色光；發(fā)射589~589.2nm的D線

6000K

壽命

一般為1000~2000h；演播室照明、彩色20~25h：演播室照明、黑白100~500h

白熾燈的2倍

10000h開關(guān)次數(shù)多將影響壽命

9000~12000h

約9000h

2000~3000h

特征

①一般形小質(zhì)輕，由于近似點光源，所以易于配光控制。②不要附屬啟輝設(shè)備。③受周圍溫度影響小

除有與白熾燈同樣特征外還有：①壽命約是白熾燈的2倍；②由于沒有燈泡內(nèi)的黑化，所以到壽命末期光束也很少變?nèi)?/p>

①可做擴散的面光源，亮度低；②雄聚光；③用于電視臺時會有閃爍，因而要用三相電或高頻電源：④要考慮周圍的溫度；⑤不能任意變更燈的瓦數(shù)；⑥燈具外形大、質(zhì)量大

①比白熾燈大，也可聚光；②效率高壽命氏；③需要特別的啟動設(shè)備，啟動時間長：④新產(chǎn)品性能好，但色調(diào)稍差:⑤形狀較小，輸出大；⑥屬于放電型，所以用于電視中有閃爍

①效率高；②黃色單色，色調(diào)性能差，攝像時無色散：③屬于放電型，用于電視中有閃爍：④發(fā)光細長，即使做好成U形，其橫斷而也是位的；⑤燈的壽命長

①可以得到色調(diào)性能相當好的白光；②壽命比白熾燈長比水銀燈短；③燈的管壁溫度高；④屬于放電型，用于電視中有閃爍

 

如果所設(shè)計的視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要安裝彩色攝像機，則監(jiān)控場景的照明問題就變得更加重要，因為所有彩色攝像機需要的工作照度都比黑白攝像機要高。若希望視頻監(jiān)控系統(tǒng)的彩色圖像和黑白圖像具有相同的信噪比，甚至希望產(chǎn)生無噪聲的圖像，那就需要將監(jiān)控場景上的照度增加10倍。如果要想真實地再現(xiàn)監(jiān)控場景內(nèi)物體的色調(diào)、紋理和顏色，就需要現(xiàn)場的光源的光譜能夠包含足夠多的顏色，以便供攝像機檢測和平衡時使用。由于現(xiàn)在的工業(yè)廠區(qū)和公共場所大量使用不同類型的照明設(shè)備，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計人員必須非常清楚各種不同燈具的亮度及其光譜輸出的組成情況，以確定需要安置的CCD或CMOS攝像機的種類。

二、照明系統(tǒng)的運作費用

照明系統(tǒng)的整個運作費用與燈具的光轉(zhuǎn)換效率密切相關(guān)。不管采用什么類型的燈，它的運作費用都要比購置費用和維護費用加起來要高，一般用的時間越長，越是如此。欲了解不同類型的燈具在運作費用上的差異，可以參考表2中的數(shù)據(jù)。

表2 不同燈具的壽命、購置和運作費用比較

燈的類型

使用壽命/h

購置費用

運作費用

綜合費用

高壓水銀燈

16000~24000

高

中

中

高壓鈉燈

20000~24000

高

低

低

金屬鹵化物燈（多蒸汽）

10000~20000

高

低

低

熒光燈（日光燈）

12000~20000

中

中

中

白熾鈣絲燈

750~1000

低

高

高

鹵鈣燈

2000

低

高

高