激光夜視技術(shù)在中國(guó)出現(xiàn)已有將近十年的時(shí)間，它屬于主動(dòng)紅外夜視技術(shù)的一種，其原理是將激光點(diǎn)光源通過(guò)光學(xué)擴(kuò)散，達(dá)到夜間照明的目的，其波長(zhǎng)多在808、940、980nm，屬于近紅外光。系統(tǒng)采用高通光量的夜視鏡頭接收目標(biāo)反射光成像，再用低照度的CCD攝像機(jī)采集圖像并輸出。照明系統(tǒng)、成像鏡頭、攝像機(jī)三者作為系統(tǒng)的核心部件，互相配合，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)瓶頸都會(huì)導(dǎo)致整套系統(tǒng)達(dá)不到理想的效果。十年來(lái)，激光夜視廠家如雨后春筍般出現(xiàn)，各家參數(shù)、價(jià)格也參差不齊，給客戶(hù)的選擇造成了極大的困難，對(duì)行業(yè)本身也有較大沖擊，激光夜視技術(shù)雖大有取代紅外LED燈的趨勢(shì)，但混亂的技術(shù)及市場(chǎng)狀態(tài)也導(dǎo)致客戶(hù)不敢貿(mào)然下決定使用，本文將從影響夜視距離及效果的各方面因素入手，幫助客戶(hù)更好的理解激光夜視技術(shù)。

　　絕大多數(shù)客戶(hù)打電話(huà)都會(huì)問(wèn)到一個(gè)問(wèn)題“你們的夜視產(chǎn)品能達(dá)到1000米嗎？大概什么價(jià)格？”不同的廠家可能給出的回答大相徑庭，夸張點(diǎn)說(shuō)，甚至?xí)形宓绞兜牟顑r(jià)，這一定會(huì)讓客戶(hù)犯嘀咕，同樣的技術(shù)，怎么差距會(huì)如此之大？?jī)r(jià)格低的是不是技術(shù)不成熟，價(jià)格高的是不是“半年不開(kāi)張，開(kāi)張吃半年”宰人，事實(shí)上，每一個(gè)生產(chǎn)型企業(yè)都不會(huì)拿自己的信譽(yù)開(kāi)玩笑，出現(xiàn)這種情況的根本原因在于，各家對(duì)夜視距離的理解和觀念存在差別。

　　先看一個(gè)較為復(fù)雜的計(jì)算公式：

　　上式中，R代表需要達(dá)到的夜視距離，θ代表激光擴(kuò)散角度，f代表所選鏡頭焦距，D代表鏡頭的有效通光孔徑，f/D就是我們熟知的鏡頭的F值，Ed代表所選攝像機(jī)的靈敏度閥值，其余ε、ρ、τ、μ等分別代表照明系統(tǒng)透過(guò)率、目標(biāo)漫反射系數(shù)、成像系統(tǒng)透過(guò)率、大氣衰減系數(shù)等很難由人為左右的參數(shù)。P為圖像清晰成像所需要的光強(qiáng)度，可折算為夜視照明情況下需要的激光功率。

　　上式為理論計(jì)算數(shù)據(jù)，不可控參數(shù)取平均值，選用400mm，F(xiàn)3.6鏡頭，攝像機(jī)最低照度0.001LUX，看1000米，激光照明角度0.5度（照明直徑8米），理論計(jì)算得激光實(shí)際上只需要不到1.5W，也就是說(shuō)，1.5W激光，完全可以照到1000米，并且成像，但只能呈現(xiàn)出類(lèi)似“手電筒”的效果，如下圖：

　　同樣一條路，下圖在成本大體相當(dāng)?shù)那闆r下更換了配置，相信客戶(hù)會(huì)更認(rèn)可如下圖看到的效果，效果差距如此明顯。

　　不難想象，如果客戶(hù)需要看更大的范圍呢？前一種配置一定會(huì)更模糊，更暗，而后一種配置還可以在很大范圍內(nèi)保持清晰的效果，如下圖：

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　　由圖可見(jiàn)，在1000米甚至更遠(yuǎn)的距離上，清晰成像不成問(wèn)題。其范圍，效果都不會(huì)和熱成像有很大差距，關(guān)鍵看各核心部件的配置及配合情況。我們認(rèn)為，真正性?xún)r(jià)比高的產(chǎn)品，不應(yīng)該理解成在極限狀態(tài)下，用最低的成本，達(dá)到客戶(hù)要看到的距離，而是合理配置系統(tǒng)的各個(gè)部件，使其完美的發(fā)揮自身所有優(yōu)勢(shì)，在達(dá)到客戶(hù)要求的基礎(chǔ)上，真正為客戶(hù)需求考慮，發(fā)揮產(chǎn)品應(yīng)有的功能。能看1000米的設(shè)備，在200米距離上，不但不能識(shí)別，反倒什么也沒(méi)法看，這樣的產(chǎn)品能算真正看到1000米嗎？

　　從公式上，我們應(yīng)該深刻理解到的是，激光的選擇，跟夜視距離的平方成正比，跟所選鏡頭F值的平方成正比，跟攝像機(jī)的靈敏度閥值成正比。而激光的擴(kuò)散角，并不是我們想怎么做就怎么做，它要完全根據(jù)所選鏡頭的視場(chǎng)角來(lái)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)小了，會(huì)出現(xiàn)“手電筒”，設(shè)計(jì)大了，會(huì)出現(xiàn)大量光成平方狀的浪費(fèi)，導(dǎo)致成本很高，但效果很不理想，除了三大影響效果的配件，實(shí)際使用上的操作也會(huì)大幅度的影響夜視效果，這就不得不提到系統(tǒng)的配合性問(wèn)題，激光是否能夠跟鏡頭聯(lián)動(dòng)，重點(diǎn)部位是否需要設(shè)定預(yù)置位，激光是否能夠同步預(yù)制位等等一系列技術(shù)問(wèn)題都需要考慮，對(duì)于整套系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，云臺(tái)解碼器也有必要和攝像頭一起討論。在此，結(jié)合我們將近十年的激光夜視開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，談一談如何真正做到“最具性?xún)r(jià)比”的配置，產(chǎn)品永遠(yuǎn)沒(méi)有完美的時(shí)候，我們能做到的，也僅僅是逐步的去發(fā)現(xiàn)更合理的配置方案?！　?wèn)題一：客戶(hù)要看夜視1000米距離，需要用多大的鏡頭？

　　目前行業(yè)里，比較被動(dòng)的是根本沒(méi)有一個(gè)國(guó)家或行業(yè)的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，這就造成了有的廠家用500mm鏡頭，報(bào)監(jiān)控距離1000米，有的廠家用150mm鏡頭，同樣報(bào)監(jiān)控1000米，價(jià)格相差5倍以上也就在情理之中了。下表列舉了1000米以?xún)?nèi)的可能選用的所有焦距鏡頭的列表：

　　如上表，監(jiān)控距離同在1000米以?xún)?nèi)，鏡頭焦距從25mm到1320mm全覆蓋，表格中的數(shù)據(jù)為1/2CCD在各個(gè)不同距離的視場(chǎng)高度，（高度和寬度永遠(yuǎn)為3：4），人的高度估測(cè)為1.7米。雖然沒(méi)有強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，但公安部有一個(gè)指導(dǎo)性文件，文件中建議人占屏幕四分之一比例可認(rèn)定為“可識(shí)別”，人占屏幕十分之一比例可認(rèn)定為“可發(fā)現(xiàn)”，而且這個(gè)文件沒(méi)有涉及到夜間環(huán)境，從道理上說(shuō)，夜間效果肯定會(huì)比白天更差，做到極致，也才能達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，我們可以隨時(shí)舉例探討客戶(hù)需求，比如說(shuō)一個(gè)客戶(hù)談到了，“我想要200米識(shí)別人，500米左右發(fā)現(xiàn)人的設(shè)備”，200米識(shí)別人，需要在200米距離上看到6.8米的視場(chǎng)高度，人占四分之一，從表上可以看到，需要配置140mm左右鏡頭，500米發(fā)現(xiàn)，也就是在500米左右，視場(chǎng)高度17米，人占屏幕比例十分之一，對(duì)照表格，會(huì)發(fā)現(xiàn)用150mm鏡頭最為合適。兩者綜合考慮，推薦150mm左右鏡頭性?xún)r(jià)比最高，推薦小了，達(dá)不到客戶(hù)要求，推薦大了，造成成本的浪費(fèi)。再打個(gè)比方，客戶(hù)要求看800米，價(jià)格盡量低，這時(shí)候我們只能考慮可發(fā)現(xiàn)距離了，800米處，視場(chǎng)高17米，選擇240mm左右鏡頭最為合理。如果說(shuō)選擇了150mm鏡頭，800米處視場(chǎng)高25.6米，人占屏幕比例在1/15左右，假設(shè)客戶(hù)用14寸筆記本看，人的高度只在1.3cm左右，如果放到4屏顯示，人只占6.5mm高度，確實(shí)可以發(fā)現(xiàn)是個(gè)人，不過(guò)很難說(shuō)是個(gè)能夠接受的效果。

　　行業(yè)內(nèi)的人都很了解，在品牌電動(dòng)鏡頭里，焦距增大，價(jià)格可以說(shuō)是急劇增長(zhǎng)，從幾百到幾十萬(wàn)的都有，這一塊稍微縮一些水，距離虛報(bào)一些，成本差距可能就是一倍甚至更多，如果客戶(hù)很了解其中隱情，那么，一方面可以真正達(dá)到自己想要的監(jiān)控效果，再者可以真正引導(dǎo)這個(gè)市場(chǎng)，避免同樣的監(jiān)控距離，差價(jià)出現(xiàn)差幾倍的現(xiàn)象。

　　問(wèn)題二：“兩個(gè)產(chǎn)品從圖像上看放大比率都差不多，怎么價(jià)格差距還是那么大？”

　　前面提到的公式可以看出，系統(tǒng)搭配中，激光的選擇跟成像鏡頭的F（f/D）值平方成正比，也就是說(shuō)，鏡頭的F值越小，需要的激光功率成平方關(guān)系遞減，F(xiàn)1.0的鏡頭，配合4W激光，和F2.0的鏡頭，配合16W激光效果基本上可以說(shuō)是等同的，這就存在一個(gè)矛盾，究竟用F值低的大功率激光，還是F值高的小功率激光？哪種配置更好？哪種價(jià)格更好？

　　上面兩圖焦距完全一樣，相信大家都能體會(huì)到它們的差距。事實(shí)上，這個(gè)問(wèn)題不要說(shuō)客戶(hù)，就是激光夜視廠家都很難把握，最深切的體會(huì)是，拿幾家同樣焦距鏡頭同時(shí)測(cè)試，F(xiàn)1.8的“高端”鏡頭，怎么測(cè)效果都比不了F2.3的“低端鏡頭”，換句話(huà)說(shuō)，不得不懷疑有虛標(biāo)參數(shù)的可能，還有很多鏡頭，變焦過(guò)程中，圖像明顯由亮變暗，甚至有的會(huì)忽亮忽暗，在這里順便也可以提一下光軸跑偏的問(wèn)題，有些廠家鏡頭，變焦過(guò)程中，不光明顯由量變暗，而且長(zhǎng)焦在視頻中間的物體，到了廣角甚至?xí)銎聊?，一段時(shí)間后，還可能出現(xiàn)不能變焦，不能聚焦等故障。這些情況不是參數(shù)上所能反映出來(lái)的東西，也不是所有客戶(hù)都清楚的，也許客戶(hù)只是看到不同廠家價(jià)格上的差距，但真正如果了解技術(shù)細(xì)節(jié)，相信會(huì)幫助客戶(hù)選擇到真正具備“性?xún)r(jià)比”的好產(chǎn)品，我們所能建議的，就只有盡量選擇如富士能、賓得、佳能等大品牌的鏡頭，畢竟品質(zhì)和參數(shù)都有保證。這個(gè)原則定下來(lái)，選用多大激光也就迎刃而解了?！　?wèn)題三：“都是同一家大品牌的鏡頭，怎么有1英寸？2/3英寸？1/2英寸？1/3英寸等等這么多不同的款式？?jī)r(jià)格上也是越大越貴？如何選擇？”

　　這個(gè)問(wèn)題實(shí)際上不是鏡頭的問(wèn)題，更多的是攝像機(jī)的問(wèn)題，所以說(shuō)越大越貴，其實(shí)也不會(huì)貴很多，大體都在同一數(shù)量級(jí)，主要就是講究一點(diǎn)，鏡頭要和攝像機(jī)相匹配。

影響激光功率的一個(gè)因素是攝像機(jī)的靈敏度閥值，也就是平時(shí)我們老說(shuō)的“你們用多少LUX的攝像機(jī)？”攝像機(jī)的這個(gè)參數(shù)從實(shí)際上來(lái)說(shuō)，已經(jīng)是有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在現(xiàn)有技術(shù)下，CCD攝像機(jī)無(wú)外乎按檔次分為“星光級(jí)0.0001LUX”、月光級(jí)“0.01LUX”以及白天用的“0.1LUX”幾個(gè)檔次，公式可以看出來(lái)，激光功率跟攝像機(jī)最低照度閥值成正比，也就是說(shuō)，攝像機(jī)照度差一個(gè)數(shù)量級(jí)，激光功率要求可能就是差十倍，而攝像機(jī)目前是成熟技術(shù)，月光級(jí)和星光級(jí)的攝像機(jī)差價(jià)遠(yuǎn)不像10倍激光的差價(jià)那么大，因此，從性?xún)r(jià)比來(lái)說(shuō)，我們完全有理由推薦頂級(jí)的CCD攝像機(jī)，在三大核心部件里，它的成本是最低的，但也是最可能出現(xiàn)瓶頸的地方，攝像機(jī)差了，其