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Starvis星光全彩技术源于SONY, FCB-EW9500H推动安防行业升级发展

时间:2023-02-08  09:46:26  来源: 深圳市轩展科技有限公司  浏览数: 72

随着sensor传感器技术的发展,摄像机的低照性能大大增强。黑暗的环境里,借助微弱的光线,甚至星光,摄像机仍能拍摄出清晰彩色的监控画面。SONY FCB-EW9500H采用的是全新Starvis CMOS传感器,相较于传统红外夜视,FCB-EW9500H星光全彩摄像机的优点有:


1、图像彩色,比红外黑白图像呈现的内容更多。

2、实时监看,事后调查取证能获取的信息更多;

3、不需要额外的红外灯,没有光污染,隐蔽性更好;

4、没有额外的补光灯,晚上功率相对更小,更有利于POE供电,同时发热量更小,摄像机系统更稳定可靠;

5、不会有红外过曝,手电筒效应等传统红外摄像机的缺陷,看得更清楚。

6、一些特殊场景应用。比如晚上停车场,车头灯开启以后,红外摄像机可能完全看不清车牌和车头的情况。全彩摄像机完美解决了这个难题,车牌和车头清晰可见。


SONY FCB-EW9500H

SONY FCB-9500系列星光全彩摄像机的面世,推动着安防监控领域的升级发展,FCB-EW9500H| FCB-EV9500M | FCB-EV9500L是安防监控行业目前不可或缺的佼佼者。


在探讨星光全彩技术之前,我们先来了解几个基本概念。


01—照度

照度(英语:Illuminance)是每单位面积所接收到的光通量。单位是勒克斯(lx=lux)。

1根蜡烛照射1m2 面积,所呈现的亮度大约就是1lux。

下表是一些常见场景的照度值

当然以上照度值只是一个参考值,没有那么精确。同样的在视频监控领域,什么照度的摄像机算星光级的,也没有太明确的标准,后面会具体讲到。一般的,摄像机的感光性能主要取决于镜头和图像传感器,指定的lux值越低,摄像机的感光性更好。

一般厂家会指定摄像机生成可接受图像所需的最低照度水平。尽管此类规格对同一厂家生产的摄像机进行感光性对比有帮助,但对比较不同厂家的摄像机则没那么有用。这是因为不同的厂家采用的测量方法不尽相同,而且对生成可接受的图像也会有不同的标准。


02—Starvis

星光级摄像机的概念在安防行业里一直都有,但是比较专业系统的命名应该是源于SONY。

SONY给自家的某些低照性能优秀的背照式CMOS sensor命名为starvis系列。这应该是星光全彩摄像机命名的源头。

对于Starvis,Sony官方解释是visibility under the starlight,意思就是星光下可见。当然行业里有解释成starvision。starvis这个标志Sony是有注册认证的,没有经过授权一般不允许自由使用。

关于Starvis技术,Sony是这样定义的: STARVIS是监控摄像机用途CMOS影像传感器用的背照式像素技术,具有每1m2 2000mV或以上(彩色规格产品、706cd/m2光源成像时、F5.6、1s积累当量) 的感光度。

这种技术主要应用于背照式CMOS sensor上,因为能从sensor硅衬底的背面接收光线,增加了进光量和减少了光损失,提高了灵敏度。

每1m2面积sensor上的感光度能达到2000mV及以上的都被称为starvis sensor。那如何衡量不同starvis sensor的性能差异呢?Sony又提出了SNR1s概念。


03—SNR1s

索尼采用SNR1s,作为用于监控摄像机的CMOS影像传感器的低照度画质的定量评价的指标之一。

SNR1s是索尼独自提倡的新指标,仅限于监控摄像机用途的CMOS影像传感器。该数值越小,表明在低照度下的画质越出色。

SNR1s的SNR为”信噪比”,1是”噪声为1时的信号量为1″,此外,s表示”监控用途”。

SNR1s规定的测量条件

SNR1s测量方法

从两个方向用3200[K]的光源照射18%灰色图并调节到100[lx],将摄像机放置在影像传感器的成像表面距离该灰色图1m远的位置,测量感光度[e-]以及暗噪声[e-],通过关系式计算出SNR1s [lx]。




当这个方程式的数值为1时,对应的照度就是SNR1s[lx]。

SNR=G[e]ShotNoise[e]2+DarkNoise[e]2=G[e]G[e]+DarkNoise[e]2

Sony一些常见sensor的SNR1s值




04—影响摄像机低照度的四大因素

图像传感器图像传感器的感光性能是决定摄像机低照效果的核心因素之一,除了上面介绍的Sony的Starvis系列CMOS背照式传感器,国内厂家也推出了一些感光性能较好的sensor,总体性能与Sony差距还是比较大。

大光圈镜头光圈越大,透过镜头摄入到sensor上面的光量就越多,只能效果就越好。全级光圈值中相邻两个光圈数的平方比为1:2,因此,相邻两个光圈值的镜头照度相差一倍。也就是说F1.0光圈镜头的进光量是F1.4镜头的2倍。另外需要注意的是镜头光圈越大,会导致景深越小。处理芯片视频编码芯片中的ISP的降噪,自动增益能力会影响最后的成像效果。低照度增强等算法当所有硬件性能都一样时,最后决定产品低照性能好坏的就是各厂家的算法,优化能力了。比如通过一定的AI算法,将输入的不完整的信息进行恢复。有些甚至采用双sensor模式(华为一个新技术,在21年的展会有过,名称记不住),一个黑白的能提供更多细节,一个彩色的提供色彩。然后将两幅图进行合成,从而增强摄像机低照能力。


据轩展科技(SONY官方授权经销商)的消息,在2023年上半年上市的SONY FCB-EV9520L采用了升级版的Starvis 2,会给用户带来什么样的惊喜呢?我们拭目以待!



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