網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的低照度性能是其重要的性能指標(biāo)之一，對于視頻監(jiān)控應(yīng)用來講，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品的低照度性能也通常會作為產(chǎn)品選型的參考標(biāo)準(zhǔn)之一。低照度性能卓越的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以在光照較低的情況下為用戶提供清晰的彩色畫面，在夜間能實(shí)現(xiàn)彩色轉(zhuǎn)黑白功能，也可提供清晰的黑白圖像。

那么應(yīng)當(dāng)如何測量網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品的低照度性能呢？不同的廠家有不同的方法，有些廠商甚至?xí)槍Σ煌氖袌霾捎貌煌臏y量方法，而且這些廠商通常不愿意讓用戶知曉他們所采用的測量方法。這種情況造成的結(jié)果是，用戶只能通過攝像機(jī)的數(shù)字指標(biāo)來比較產(chǎn)品的低照度性能，而光憑數(shù)字指標(biāo)并不能真正反映出攝像機(jī)的實(shí)際性能。\r\n作為網(wǎng)絡(luò)視頻市場的佼佼者——瑞典Axis，深刻地理解用戶迫切希望了解真相的心情，因此決定向用戶公開其所采用的低照度性能測量方法——MMI（Measurement of Minimum Illumination）。

AXIS MMI簡介

MMI是Axis用來測量其網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品在產(chǎn)生指定圖像質(zhì)量時，所需要的最低光照強(qiáng)度的一種方法，該方法僅被用在Axis所生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品系列。\r\nAXIS MMI方法基于美國消費(fèi)電子協(xié)會（CEA，Consumer Electronics Association）所制訂的“消費(fèi)型便攜式攝像機(jī)或視頻攝像機(jī)低照度性能”標(biāo)準(zhǔn)（CEA-639）而設(shè)計(jì)，它從以下4個方面對攝像機(jī)的低照度性能進(jìn)行測量：亮度、黑電平、信噪比、分辨率。\r\n對于上述4個攝像機(jī)參數(shù)中的每一個，通過MMI的測量結(jié)果來定義一個恰好使攝像機(jī)無法達(dá)到指定參數(shù)要求的光照水平，由此得出的4個光照水平中最高的一個則被定義為該攝像機(jī)的最低工作光照要求。這一光照水平的數(shù)值實(shí)際上就是能夠使網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)生指定質(zhì)量圖像所需的最低光照需求，也就是該攝像機(jī)的低照度性能指標(biāo)。

感光度

很多因素都會影響到攝像機(jī)的感光度，包括光圈、鏡頭質(zhì)量、圖像傳感器（CCD或CMOS）的質(zhì)量和大小、增益大小、曝光時間、圖像處理方法等等。正如上文中講到的，MMI將對攝像機(jī)的4個參數(shù)分別依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量，在這種情況下就很難通過調(diào)整增益水平和圖像處理方法來對攝像機(jī)的整體性能進(jìn)行補(bǔ)償。例如，提高增益水平可能會提高圖像亮度，但同樣會增加畫面中噪點(diǎn)數(shù)量，造成較低的信噪比。因此MMI的測量結(jié)果能夠非常真實(shí)地反映出攝像機(jī)自身的質(zhì)量水平。\r\n對感光度量化方法有很多，以下是其中常用的幾種：

·用于電視行業(yè)的攝像機(jī)，采用的方法通常是在2000 lux的固定光照水平（演播室照明）和指定信噪比條件下，調(diào)整攝像機(jī)的光圈值，直到攝像機(jī)無法解析出指定數(shù)量的電視線；\r\n·用于電影行業(yè)的攝像機(jī)通常通過ISO值來描述感光度（“ISO值”見文后《術(shù)語說明》）；

·圖像傳感器（CCD或CMOS）的感光度實(shí)際上是指在傳感器像素單元中實(shí)現(xiàn)光信號寄存所需的光子數(shù)量；

·對于監(jiān)視應(yīng)用來講，通常都需要指定最低光照需求。這是用以獲得指定質(zhì)量的圖像所需的照明強(qiáng)度，該強(qiáng)度通常通過光圈值或者IRE值（通常為30、50或70）來表示，（“IRE值”見文后《術(shù)語說明》）。如果需要確切地說明該光照強(qiáng)度，則需要知道光圈值、色溫、曝光時間、可接收的白電平（IRE）值、附加的增益值以及信噪比等一系列參數(shù)。

相關(guān)的物理概念

“照明強(qiáng)度”是最重要的一個物理概念，它通常用勒克斯（lux）來表示，指的是某個單位面積上的可見光數(shù)量。需要注意的是，照明強(qiáng)度與人眼睛的光譜敏感度有關(guān)，因此位于紅外線和紫外線等不可見光區(qū)域的電磁能量對于光照強(qiáng)度毫無影響。照明強(qiáng)度也可以英尺燭光（fcd, foot-candle）來表示：1 lux=10.76 fcd。l lux 還可以表示為1米燭光（meter-candle）。\r\n此類測試采用的是白熾光線，白熾光線的光譜特性與陽光、電燈泡燈絲發(fā)出的光以及鹵素?zé)舭l(fā)出的光相同。白熾光線的色溫也必須被指定，所使用的色溫應(yīng)當(dāng)與燈絲燃燒時的理想溫度相當(dāng)。

AXIS MMI測量方法

1、如果沒有特別指出的話，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采用默認(rèn)的視頻設(shè)置。如果需要使用默認(rèn)設(shè)置以外的視頻設(shè)置進(jìn)行MMI測量的話，必須首先在默認(rèn)設(shè)置條件下進(jìn)行測量，然后再進(jìn)行特定設(shè)置條件下的測量，并必須指明所采用的設(shè)置參數(shù)。\r\n2、測量過程所使用的各種測試圖表包括TE 153對數(shù)灰度反射測試表、TE 182 18%反射測試表、TE 170分辨率測試表。采用白熾光線照射，光線色溫保持在3100+/-200K。測試圖表中心到周邊的光照最大差異在+/-10%之內(nèi)，光譜特性必須保持一致。光照強(qiáng)度的測試點(diǎn)選在測試圖表的中央，盡可能接近圖表，并與圖表平面盡可能保持平行。調(diào)整攝像機(jī)，使測試圖表充滿整個畫面。\r\n3、總曝光時間不超過200ms，以保證能夠集成任何曝光類型和幀類型。\r\n4、對攝像機(jī)進(jìn)行對焦，使測試圖表能夠清晰成像，并確保成像穩(wěn)定。\r\n5、如果使用了紅外濾鏡，在測量過程中應(yīng)當(dāng)使濾鏡始終處于工作位置。對測量過程中出現(xiàn)的所有色差情況進(jìn)行記錄。\r\n6、在彩色模式下，依照以下4條標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量，并分別記錄下攝像機(jī)不能達(dá)到預(yù)定要求時的光照水平，其中最高的一個將作為該攝像機(jī)的最低光照要求。\r\n·亮度：當(dāng)TE 153測試表中的純白色無法達(dá)到最高亮度條件下的50%時，則認(rèn)為攝像機(jī)無法滿足亮度要求；\r\n·黑電平：當(dāng)TE 153測試表中2%黑色反射部分相對于最高亮度條件下的黑電平增加了標(biāo)稱亮度信號振幅的5%以上時，或者當(dāng)攝像機(jī)無法正確分辯出灰度階梯時，則認(rèn)為攝像機(jī)無法滿足黑電平要求；\r\n·信噪比：使用TE 182測試表對亮度信號與噪點(diǎn)信號（亮度變化值的均方根）之比進(jìn)行測量，此比率應(yīng)當(dāng)高于17 db（50:1功率比）；\r\n·分辨率：采用TE 170進(jìn)行分辨率測試，所達(dá)到的分辨率水平應(yīng)當(dāng)高于最高亮度條件下的70%。\r\n結(jié)語\r\n通過這一方法希望能夠?yàn)橛脩籼峁┛煽康?、可以真正用于低照度性能比較的數(shù)據(jù)，從而幫助用戶做出正確的選擇。需要指出的是，MMI目前僅僅是針對Axis的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品所采用的一種測量方法，并非公認(rèn)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，正確選擇低照度網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的最好方法仍舊是進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)測和比較。

相關(guān)術(shù)語說明

光圈和光圈值