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

一、幾種常用光源的特性

由于監控現場照度的高低，將直接影響視頻監控系統中監視器所能提供的信息的數量和質量，所以在設計之前，必須先要評估一下監控現場的照明系統的數量與質量，它們所產生的照明量夠不夠用等。接著，要根據現場調査的結論來決定是否需要增加照明設施。表1對幾種常用光源的特性做了簡單的比較，供設計者選用參考。

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

發光原理

電流流過鎢絲發光

是白熾燈的一種，在惰性氣體中加入微量鹵化物，其循環作用減緩鎢的蒸發，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，內壁涂的熒光物質發光

利用高壓水銀蒸氣放電作用：根據是否涂熒光物質，有透明型和熒光型之分

在鈉蒸氣中放電發光

把氙氣放入石英發光管，產生放電

發光效率（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開關次數多將影響壽命

9000~12000h

約9000h

2000~3000h

特征

①一般形小質輕，由于近似點光源，所以易于配光控制。②不要附屬啟輝設備。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由于沒有燈泡內的黑化，所以到壽命末期光束也很少變弱

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；⑥燈具外形大、質量大

①比白熾燈大，也可聚光；②效率高壽命氏；③需要特別的啟動設備，啟動時間長：④新產品性能好，但色調稍差: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

 

如果所設計的視頻監控系統需要安裝彩色攝像機，則監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。若希望視頻監控系統的彩色圖像和黑白圖像具有相同的信噪比，甚至希望產生無噪聲的圖像，那就需要將監控場景上的照度增加10倍。如果要想真實地再現監控場景內物體的色調、紋理和顏色，就需要現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。由于現在的工業廠區和公共場所大量使用不同類型的照明設備，視頻監控系統的設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、照明系統的運作費用

照明系統的整個運作費用與燈具的光轉換效率密切相關。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中的數據。

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