技術到家的話，100米以上的紅外夜視重慶監(jiān)控系統(tǒng)并不是什么難事。技術到家，指的是必須同時精通紅外燈技術，紅外感應攝像機技術和紅外感應鏡頭技術，三者缺一不可。現(xiàn)在市場上的“夜鷹”系統(tǒng)，距離已經(jīng)做到500米以上，功率還不到50瓦。正在開發(fā)的1500米夜視系統(tǒng)明年3月就可面世。

　　視頻監(jiān)控的發(fā)展方向在于室外，室外監(jiān)控的發(fā)展方向在于夜視，夜視的發(fā)展方向在于紅外技術，這個趨勢越來越明顯。在紅外夜視這個領域，中國企業(yè)已經(jīng)走在世界最前列，一些先進技術令國外同行望塵莫及。但是，這畢竟是一個新興產(chǎn)業(yè)，大量劣質產(chǎn)品泛濫市場，影響了人們對紅外夜視產(chǎn)品的信任。另外，還有一些當年很領先的企業(yè)，因為死抱暴利不放、技術上固步自封，很快就被市場拋棄的現(xiàn)象存在，值得令人深思。

　　本文涉及到了紅外夜視監(jiān)控中的常見技術問題和疑難解惑，借此機會與廣大讀者和工程商做一個溝通，同時希望能為工程商和用戶對紅外夜視監(jiān)控的進一步認識提供有價值的參考。 
  
　　紅外夜視監(jiān)控的三大技術八項問題    
  
　　縱覽天南海北，這么多的紅外燈制造商信誓旦旦地標稱自己的紅外燈照射距離是100米或200米等等，還發(fā)明了“足米”這一名詞，從而誤導工程商好像紅外燈真的有固定照射距離。而不管廠家如何宣傳，工程商就是不信并認為標稱100米的紅外燈能勉強用到50米就不錯了。很多負責任的工程商，更是買了無數(shù)的紅外燈也達不到用戶的要求，真是有苦難言。

　　那么，紅外燈真的有固定照射距離嗎？紅外夜視監(jiān)控就只涉及紅外燈技術嗎？無數(shù)的事實證明，答案是否定的。事實上，就任何紅外燈本身來說，絕對不存在固定的照射距離，任何孤立地標注紅外燈照射距離的做法，都是很不科學的。也有還算專業(yè)的人士和廠家，朦朧地意識到紅外燈要想達到理想的照射效果，需要優(yōu)秀的攝像機和性能出色的紅外鏡頭。而最經(jīng)常聽到的說法是，需要0.001 Lux以上的紅外感應攝像機，最好是黑白的；需要某種特別的紅外鏡頭，紅外透過率達到百分之九十五以上。問題是，任何一個從事專業(yè)光學研究和制造的工作者都知道，這些所謂的紅外透過率達到百分之九十五以上的鏡頭，真的要達到百分之九十五以上的紅外透過率是比較困難的。

　　而本文將從紅外夜視監(jiān)控系統(tǒng)中常見的幾大問題入手，針對目前廣大用戶在使用該類產(chǎn)品中經(jīng)常遇到的難點展開視角獨到的剖析，一定會為廣大工程商對紅外夜視監(jiān)控的進一步認知帶去有價值的參考。  
  
　　紅暴問題 

　　有些廠家把能不能制造出無紅暴紅外燈當做一個技術問題來宣傳，好像有紅暴就是低技術，無紅暴就是高技術。其實，有無紅暴只是一個選擇問題，并不是技術問題，波長超過700nm的光線叫做紅外線，900nm以上的紅外線基本無紅暴，波長越短，紅暴越強，紅外線感應度也越高。現(xiàn)在市場上有兩種主流紅外燈，一種是有輕微紅暴的，波長在850nm左右，一種是無紅暴的，波長在940nm左右。同一款攝像機，在850nm波長的感應度，比在940nm波長的感應度好到10倍。所以850nm這種有輕微紅暴的紅外燈擁有更高的效率，應當做為紅外夜視監(jiān)控的首選項。  

　　壽命問題

　　攝像機的使用壽命可達10年以上，紅外燈的壽命是否也能達到這個水平？正確回答這個問題，首先要了解目前紅外燈的制造原理。目前紅外燈主要有三種制造模式：1、鹵素燈，2、多芯片LED，3、單芯片LED。鹵素燈是一個較傳統(tǒng)的技術，能耗高，發(fā)熱量大，使用壽命較短，因其使用效率低下，估計會逐步地淡出市場。

　　多芯片LED也有兩種形式，一種是包含4到8顆芯片；另外一種是陣列式發(fā)光片，含有10到30顆芯片。為什么做多芯片呢？一些來自廠家的理論是：紅外燈照射距離不夠是因為能量不夠，更多的芯片集合在一起，當然能量就大，想當然地認為照射距離更遠。固然，更遠的距離需要更大的能量，但并不是紅外燈發(fā)出了多少紅外光，攝像機就能接收多少紅外光。

　　多芯片LED因其結構上的固有缺點沒有發(fā)光焦點，發(fā)光光學系統(tǒng)不合理，有用光效率也比較低（當然，比鹵素燈強幾倍），其優(yōu)點沒有有效地發(fā)揮出來。比如陣列式LED，電流高達1000mA以上，基本只是一分錢硬幣大小，散熱就成為一個問題?？蒐ED最怕的就是高熱啊，不壞才怪呢。同時，多芯片LED的生產(chǎn)要求非常嚴格，每顆芯片都不能有性能上的一點差異，否則一顆芯片壞掉的話整機就全部完了。總體而言，相對于單芯片LED而言，多芯片LED的壽命是遠遠不夠的。

　　單芯片LED生產(chǎn)工藝簡單，品質容易保證、發(fā)熱量低、發(fā)光光學系統(tǒng)合理，是做紅外燈理想的器件，理論上使用壽命可達10萬小時以上。那么，是不是所有的單芯片LED燈的壽命都很好呢？

　　事實上，遠不是這么回事。這里面原因有很多，比如有的LED芯片級別很低，雜質超標；有的生產(chǎn)工藝不過關，有漏電現(xiàn)象；有的超功率使用，額定20mA，卻使用50mA以上；有的沒有保護電路，或電路設計不合理，這些都會導致單芯片LED紅外燈快速壞掉。

　　要想保證紅外燈的壽命，首先要選用高等級的LED芯片。高等級芯片功率大、一致性好、發(fā)光效率高、發(fā)熱量很小，一顆高等級LED比普通LED的品質好10倍，當然價格也非常昂貴。其次，光學系統(tǒng)設計要合理、發(fā)光要均勻、利用率要高、散熱要快。第三，要嚴格控制工作電壓。LED對電壓非常敏感，電壓稍高LED管芯就會燒掉；而電壓略低則發(fā)光量又會大大降低。最好匹配高質量的開關電源，交流輸入電壓最好從170伏到270伏電壓都能做到較好的穩(wěn)壓，以適合惡劣的供電環(huán)境。第四，輸入電源線最好選用抗高／低溫、超柔軟抗彎曲的。有一個廠家生產(chǎn)的紅外燈，輸入電源線可在低溫零下60度、高溫零上250度正常使用，零下四、五十度線纜仍像絲綢一般柔軟，這樣的產(chǎn)品才值得信賴。  
  
　　角度的問題 

　　紅外燈是不是視角越大越好？不論是制造商還是工程商想當然地認可這種說法，他們認為紅外燈發(fā)射視角越大，選用鏡頭的余地也就越大，選擇廣角鏡頭不會出現(xiàn)“手電筒”現(xiàn)象。所以說，大家都拼命地說自己的紅外燈的視角是如何之大。這種好像很有道理的說法其實是很不科學的。

　　首先，使用大視角度的紅外燈配合小視角度的鏡頭，存在光的浪費現(xiàn)象。比如，一盞紅外燈，發(fā)光角度是80度（相當于f3.5mm鏡頭的角度），如果配合f35mm的鏡頭，那么會有相當部分的光是在鏡頭視場以外，也就是說部分紅外光都浪費了。一般情況下，紅外燈的視角要與鏡頭的視角相一致，效果是最佳的。比如長春佶達的紅外燈，燈的發(fā)射角度是用鏡頭的焦距來表示的。其SK-4.2W-16紅外燈，含義是這樣的：“-4.2W”表示該燈的額定功率是4.2瓦；“-16”表示該燈的發(fā)射角度與f16mm的鏡頭角度一致，兩者是可以配套的。其紅外燈按角度分類，目前包括“-4”、“-8”、“-16”、“-35”四個系列，可以和市場上的常用鏡頭配套。

　　其次，并不是紅外燈的發(fā)射角度越大，畫面效果就越好。有的場合如果紅外燈角度過大，還會影響成像。比如走廊，因其“狹長”的特點，如果紅外燈的發(fā)射角度過大，則近處邊緣的成像就會太亮，形成“光幕”現(xiàn)象；遠處中心反而看不見，只有一片發(fā)白現(xiàn)象。所以，走廊的紅外燈應該是鏡頭角度的二分之一或三分之一。

　　第三，可以利用“接燈”技術，兩個窄角紅外燈搭配并調整位置，可以達到廣角燈的效果，市場上的“夜鷹”系列紅外夜視系統(tǒng)，就是利用“接燈”這種技術，做到了既望遠又廣角。在同樣功率條件下，“接燈”技術可以成倍提高作用距離。

　　總體而言，紅外燈的發(fā)射角度的問題既是選擇問題也是技術問題。不同焦距的鏡頭應選擇相適應發(fā)射角度的紅外燈，紅外燈的發(fā)射角度無論在什么樣的條件下都不應該大于鏡頭的視角，而在狹長環(huán)境中的應用，就該選用比鏡頭視角更小乃至三分之一的紅外燈。窄視角紅外燈通過搭配，可以得到理想的廣角效果，效果更佳、成本更低。  

　　通光量的問題 

　　相對孔徑?jīng)Q定了鏡頭的通光能力，相對孔徑為F1.0的鏡頭通光量是相對孔徑F2.0的鏡頭通光量四倍。同樣的攝像機、紅外燈，分別搭配上述兩種鏡頭，紅外作用距離可相差一倍。

　　大孔徑鏡頭在紅外監(jiān)控方面，比常規(guī)普通鏡頭好四到十倍，按理說應該成為紅外夜視監(jiān)控的必須配套產(chǎn)品。但由于成本高昂，技術難度大，絕大多數(shù)紅外產(chǎn)品制造商不具備供貨能力。

　　由于眾所周知的原因，市場上大量充斥虛標F值的鏡頭，尤其是變焦鏡頭，只標短焦不標長焦因而誤導工程商，致使用戶根本無法辨清誰家賣的是真貨，誰家以次充好。建議用戶要到專業(yè)大型廠家購買鏡頭。  
  
　　焦點偏移的問題

　　可見光與紅外光由于波長不同，成像焦點不在一個平面上，導致在白天可見光條件下圖像清晰，而夜間紅外光條件下模糊，或者夜間紅外光條件下圖像清晰，白天可見光條件下圖像模糊?？梢杂萌齻€辦法解決。第一，采用自動聚焦一體化攝像機；第二，采用IR專用焦點不偏移鏡頭；第三，采用專業(yè)的調整工具，在現(xiàn)有鏡頭條件下也可以實現(xiàn)不偏移。 
  
　　色彩問題

　　所有的黑白攝像機都是感應紅外光的。紅外光線在可見光條件下對于彩色攝像機來講是一種雜光，會降低彩色攝像機的清晰度和色彩還原，彩色攝像機的濾光片就是阻止紅外線參與成像。要想使彩色攝像機感應紅外線現(xiàn)在有兩個做法，第一，切換濾光片，在可見光條件下?lián)踝〖t外線進入；在無可見光的條件下移開濾光片，讓紅外線進入，這種方案得到的圖像質量好，但成本高并且切換機構會導致出現(xiàn)一定的故障率。第二，在濾光片上打開一個特定的紅外線通道，允許與紅外燈波長相同的紅外光線進來，這種辦法不增加成本，但色彩還原略差。  
  
　　靈敏度的問題

　　攝像機靈敏度是紅外夜視監(jiān)控的核心部分。靈敏度越好，對紅外線的感應能力也越強。當然，靈敏度越好的攝像機價格也越昂貴。一般來講，50米以內的紅外夜視系統(tǒng)，選用0.1勒克斯的攝像機就比較好；50米到100米范圍的夜視系統(tǒng)應該選用0.01勒克斯的攝像機；100米以上的夜視系統(tǒng)應選用0.001勒克斯以上的攝像機。當然，隨著靈敏度提高，攝像機的價格會有較大的遞增。

　　當然，和其它許多產(chǎn)品一樣，攝像機虛標指標的現(xiàn)象特別嚴重。我曾拿過一款0.1勒克斯攝像機和一款標稱0.0001勒克斯的攝像機作對比，后者竟不如前者。更多的攝像機廠家，人為地提高信號強度，靈敏度是很不錯，但信噪比很差，導致夜間圖像“雪花點”很多很大。  
  
　　距離的問題

　　一百個人做紅外產(chǎn)品就會有一百個紅外夜視距離的標準。我看還是應該以客戶的應用效果為標準?？蛻舻臉藴适鞘裁?？是看清人！什么“可視距離”、“發(fā)現(xiàn)距離”，這些不確定的說法都是含混不清的。不同檔次的攝像機、鏡頭之間的匹配，對于同一盞紅外燈發(fā)出的光線感應度可能相差許多倍，可視距離也可相差很多。所以說，把某一盞紅外燈具體地定為是多少米的說法是不甚科學。一盞紅外燈的作用距離，只能與確定品質的攝像機和鏡頭共同匹配才能確定其作用距離。還有，因為應用的環(huán)境不同，效果也會大相徑庭，最好留有一定余量。