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一款優秀紅外相機應該具備的特質

1 拍攝像素

很多用戶在進行紅外相機採購的時候都容易進入一個誤區——「像素越高越好」。聽起來好像是這樣,可事實是怎麼樣的呢?

要搞清這個問題,我們就得知道兩個概念和它們之間的關係:物理像素和插值像素。

物理像素:原本圖像感測器能達到的最大像素。

插值像素:插值就是DSP通過程序對像素進行複製補充,從而提升解析度的過程。

插值像素的優缺點插值像素的優點在於直觀參數放方面的提升。例如:通過DSP的處理能將30W的物理像素插值到1200W像素。但是實際的圖像效果沒有提升。反而會加大DPS CPU的負擔。在清晰度銳利度上完全無法和物理像素對比。

就圖片質量效果而言,起決定因素的是物理像素,確切的說是相機攝像頭(CCD或CMOS)實際可拍攝的物理像素。

目前,大家所能見到的紅外感應相機品牌(獵科、東方紅鷹、夜鷹、易安衛士、reconyx、Bushnell、Brinno)的攝像頭沒有超500萬像素的CMOS感測器。很多標稱所謂的800萬、1200萬像素,多半是數碼插值的,應該看參數里的SENSOR清晰度才是真正能達到的物理像素。

關於紅外相機像素問題,有如下共識,需要明白:

1、插值高像素對照片質量沒有提升;

2、圖片文件體積增大、相機寫卡時間變長、功耗增加、會使得紅外相機待機時間變短;

3、圖片文件體積增加、會佔用更多對存儲卡空間,浪費存儲卡存儲空間;

所以,在拍攝時和選購紅外相機時,從圖片質量效果上看,一定要選擇合適的拍攝像素,並不是像素越大越好。過高像素幾乎已經淪為一種商家宣傳的手段。

2 圖像感測器的最大像素好就行了?

答案自然是否定的。聽起來好像也是這樣的,但僅僅是圖像感測器好了,並不能說明成像效果就好。我們繼續來講事實哈。物理像素高,只能說明說是它攝像頭所能拍攝的像素高。成像效果要好,還有一個硬體起關鍵作用——圖像處理方案。

無論是單反相機、衛星遙感相機、運動相機、行車記錄儀,還是咱們講的野生動物專用的紅外感應相機,圖像處理器的方案逃不出這麼幾個方案:安霸(Ambarella)、凌陽(SUNPLUS)、聯詠(NOVATEK)、傑林(傑林)。

至於哪個方案好?怎麼看自己手上的紅外相機用的是什麼方案?有一個驗證的辦法:拆機看主控晶元(對於技術控來說是一個好的選擇),還可以看視頻的最大幅面。剩下的就百度嘍,網路上關於這方面的文章還是很多的,很多文章都寫得比較客觀,多看幾篇,在心中的排序大概還是能出來……有一個好的方案,就好比一幢高樓,基礎打得就比別人要好。

3 圖像處理方案好就萬能了?

答案自然也是否定的。一個相機拍出來的照片圖質要好,不光光取決於有一個好的攝像頭,一個好的圖像處理方案。還有很多講得出講不出的各方面細節。

3.1 攝像頭的快門速度

攝像頭的快門速度跟不上,要想達到同樣的色彩效果,就需要拉長爆光時間,可我們主要拿它用來拍攝運動中的野生動物,它可不會每次都給我們拍好pose,讓我們慢慢拍,這就造成快門跟不上的相機拍出來照片有拖尾虛影的現象。

3.2 整個光路的光學處理

好多優質的單反相機、望遠鏡都有這種處理,拍出來的影像,景深有層次感,色彩趨近於真實。好的相機,一定要有一個好的光路,例如:圖像感測器、鏡頭、紅外截至片,濾光片,折射,反射,消光影、鏡面積水等等光學處理上都要下足功夫,才能獲得優質的圖像效果。

3.3 夜晚紅外補光燈的補光方案

目前大多數產品夜晚拍出來的照片,中間一片白,幾乎呈現白爆。這有兩個原因:一是紅外燈補光效果做得不夠均勻,光線太過集中在中心;二是相機方案是個硬傷,現在的技術是可以做到近距離防止曝光的,這就看相機的方案商的技術實力了。目前幾家方案商貌似只有安霸有這樣的技術。

4一個好的布設方案也能提升拍攝效果

上面講的,都是紅外相機作為一款「相機」所要具備的特質。一款相機能不能拍出好的畫質,取決於多個硬體模塊,這是一個系統工程。需要一個很牛掰的研發團隊。

下面就其作為專業工具的角度來看,在不同應用領域不同應用場景的使用者,對它提出的更高要求,都還有什麼?

5 誤拍率,漏拍率

任何一款相機出了廠,在機器里有一個設置是能影響「誤拍率,漏拍率」的,就是PIR感應的靈敏度設置,一般都有「高/中/低」檔,根據主要拍攝的對像不同,可以設置相機的檔位。一個真正好的產品,光有這個肯定不夠。

每個廠商團隊對PIR感應的設計都有所不同,電路、演算法、元件選擇等來決定了這PIR感應的先進性,從最初的設計上將誤拍率和漏拍率降得更小。

強調,你如果想讓誤拍率為0,很明顯不可能做到的,因為PIR工作原理決定了。環境溫度、熱氣流、風向、光線、振動都有可能導致誤拍。

6 相機感應抓拍速度、感應範圍及拍攝範圍

6.1 相機感應抓拍速度

是指相機從感應到動物移動至抓拍到照片所需要的時間長度。這個指標越低,會有助於抓拍移動較快的動物,但並不是越低越好;如果過快加上PIR角度配合問題,容易只拍到半個動物;所以在0.5~1秒之間最為恰當。目前各個廠家都差不多,大多都在0.8~1.2秒之間。個別採用簡易方案的也可以做到0.5或0.3秒,但是這種相機畫質不會太好。

6.2 感應範圍

感應範圍,再次申明一點絕對是不越寬越好,這個參數要和拍攝放在一起去衡量。原則是感應範圍不能大於拍攝範圍;不然,你會發現有很多的空照片。

6.3 拍攝範圍

拍攝範圍根據實際的應用環境去選擇。動物比較多的情況,建議以可以使用感應角度小,拍攝範圍大的(當然角度越大,單點陣圖像細節也就變差了,而且大角度夜視是個很難處理的事情,所以還是根據自己的需要選擇吧!)

本人認為拍攝角度在40~60度比較合理,也最為理想。圖像細節和視角都比較適中,適應場景也是最多的。

7 三防性能

作為一個長期安放在野外工作的拍攝工具,使用者對於三防性能,看得最重的無疑是防水性能。目前有兩家目前都還算做得不錯,標稱達到IP68,在招標比測和實驗室中,都基本能通過入水測試一段時間。

註:

「浸在水中一定時間或水壓在一定的標準以下,可確保不因浸水而造成損壞」,這是IPX7的技術標準,真實IPX8的技術標準是「無限期沉沒在指定的水壓下,可確保不因浸水而造成損壞」,但測試不可能進行「無限期沉沒」。所以,我們也就不苛求招標比測和實驗室測試是不是嚴謹了。在長期野外實測中,由用戶自然更有發言權。

8 低功耗

在選購紅外相機時,大多都會問這樣一個問題:能拍多長時間?其實,這就是一個功耗問題。如果回答者只一兩句話就把這個問題回答了,自然是不夠嚴謹。需要分為三個狀態:待機狀態、白天拍攝狀態、夜晚拍攝狀態;當然還跟這三個狀態周圍環境相關,最主要是周圍溫度,我們把事情簡單化,拍攝溫度的因素先拋開不談。

待機狀態:指相機在不拍照的待機狀態下所消耗的電量。在這個狀態下,只有PIR感應模塊在工作狀態,相機處於最小的工作狀態;大多數待機電流都在400~800uA左右。選擇當然是越小越好了。

白天拍攝狀態:指相機在不開啟夜視補光燈的狀態下拍攝圖像所消耗的電量。目前大多數廠家的相機該狀態下功耗都不算太高,大約在200mA~350mA左右,在可以接受的範圍。

夜晚拍攝狀態:指相機在開啟夜視補光燈的狀態下拍攝圖像所消耗的電量。在這個狀態下,相機處於最大功耗狀態。這個指標各個廠家都差距很大了。

目前大多數的廠家功耗的非常大,有的可以高達1.8A,嚇著了吧!不知道設計者怎麼想的,這麼大的放電電流,完全不考慮人家電池的感受,完全是想要電池掛掉的意思。想想也可以理解,把電流搞這麼大,主要是想獲得更好的夜視效果。但沒考慮到過渡耗電的問題,畢竟這是電池供電。曠郊野外的,沒有外接電源,沒有發電機的,全靠電池呀!

在如何降低功耗方面,在元器件的選擇和電路的設計都會有影響,提升夜視有很多方式的,體現了廠家設計的嚴謹性、技術實力和對品質的追求。不一定非要增大照明亮度;幾個比較好的廠家電流在0.8~1.2A左右,夜視效果也很理想,這是比較合理的。

當然,這個跟PIR感應的靈敏度也有關係,感應越靈敏拍照數量越多,功耗自然就大,在野外的有效工作時間自然就短。另外,攝像模式肯定比拍照模式功耗要大得多哦。

目前市面上的紅外相機功耗基本也都能滿足使用者的需求:在條件允許的情況下,一般使用者傾向於1-2個月上山取一次數據,順便進行紅外相機拍攝環境的維護。極少有間隔半年以上進行數據提取和拍攝環境維護的。

9 應具備的其它特質

9.1 防盜

這是一個仁者見仁智者見智的問題。紅外相機的機身顏色,加裝存儲卡防盜鎖,加裝機身防盜鎖,加裝鐵質機身外殼,都屬於這個範疇。

9.2 外型設計合理

考慮操作的便捷性,設備(按鍵、排線、電池艙蓋等)的疲勞耐久性。

9.3 軟體操作便捷

一個人性化的軟體操作界面,同樣會贏得用戶的青睞。

我們需要根據不同的監測需求挑選最合適的紅外相機,充分發揮出紅外相機在野外監測工作中的巨大優勢。同時做出一款好的紅外相機,需要各個廠商以極致的態度對自己的產品精雕細琢,精益求精、追求更完美。踏踏實實的將精力都放在產品上。希望以後能見到更多優秀的相機。

(PS:小編才疏學淺,初學入門,文章有不妥之處,恭請拍磚。)

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