IR-CUT詳細說明
閱讀【】 日期【2024-06-02】
自然界存在著各種波長的光線，通過折射人眼能看到不同顏色的光線，這就是光線的波長不同所導(dǎo)致的。其實還有許多光線是人眼看不到的，人眼識別光線的波長范圍在320nm-760nm之間，超過760nm的光線人眼就無法見到，比如紅外光（波長一般在850nm）等。但是CMOS傳感器芯片可以看到絕大部分波長的光線，這樣就造成了傳感器“看”見的與人眼看見的圖像不一樣的情形。圖像處理算法只針對傳感器“看見”的圖像處理，因為有一部分光人眼是看不見的，這樣處理完的圖像人眼看起來就會偏色，比如黑色偏灰，綠色偏紫等。為了糾正這個問題，需要給CMOS傳感器戴個“眼鏡”，濾除人眼不可見的紅外光，達到與人眼看到的圖像一致的目的。而晚上因為普遍采用紅外燈進行補光，所以在晚上的時候必須要摘掉這個“眼鏡”，讓紅外光透到CMOS表面，達到補光的目的。下面我們從幾個方面簡單探討一下這個問題。
1、什么是IR-CUT
所謂IR-CUT可以簡單理解為CMOS的“眼鏡”，它包括“鏡片”與“眼鏡摘除裝置”，“鏡片”即濾光片，“眼鏡摘除裝置”即IR-CUT機械結(jié)構(gòu)件。 鏡片有2片，一片用于白天濾除紅外光，一片用于晚上全透光。2個鏡片由IR-CUT馬達進行控制，輪流上崗，白天用濾紅外片，圖像不偏色，晚上用全透片，提高感光度。濾光片在材質(zhì)上面有玻璃與石英之分，產(chǎn)地有國產(chǎn)與進口之分，一般**的濾光片為了達到最好的效果，都是根據(jù)芯片的光譜圖來定制濾光片的，濾光片的種種差異導(dǎo)致了比較大的價格差，好的濾光片在圖像的清晰度，細膩程度上面均有明顯的提升。
IR=infrared=紅外線
CUT=濾、減
2、什么情況下需要使用IR-CUT
IPC網(wǎng)絡(luò)攝像機一般對圖像要求較高，要求白天圖像不偏色，晚上用紅外燈補光夜視效果好，需要用IR-CUT。
目前CMOS使用場合主要有3種：
1、用在不需要補光的場合，如酒店大堂，24小時便利店等，24小時都是有較充足光源的；
2、用白光燈補光的場合，如道路監(jiān)控，需要圖像始終是彩色的；
3、用紅外燈補光的場合，如學(xué)校監(jiān)控、小區(qū)監(jiān)控等，需要補光且需要具有一定的隱蔽性，對周圍環(huán)境干擾較小。
IPC網(wǎng)絡(luò)攝像機目前對于第3種場景，是必須要使用IR-CUT的，對于第1種場景，可以考慮選用IR-CUT，以增強色彩的還原度。
3、使用IR-CUT需注意事項
綜上所述，使用IR-CUT的場景有2種：
1、不配紅外補光燈，比如普通槍機；
2、標(biāo)配紅外補光燈，比如防水槍機；
因為IR-CUT白天的濾光片會完全濾除紅外光，所以紅外燈對于白天的CMOS來說被完全濾除了，相當(dāng)于沒有紅外燈，對于晚上的CMOS來說相當(dāng)于一個很亮的手電筒進行補光。
所以對于場景1，IPC網(wǎng)絡(luò)攝像機需要確保環(huán)境中沒有紅外光源，比如別的紅外槍機，否則IR-CUT會出現(xiàn)來回反復(fù)切換的情況。對于場景2，紅外燈需要有一個同步信號輸出到CMOS板，以“告知”CMOS板當(dāng)前紅外燈是處于打開啟還是關(guān)閉的狀態(tài)，IR-CUT切換與紅外燈同步，以防止出現(xiàn)來回切換的情況。
在我們的客戶端/WEB軟件中，設(shè)備配置->攝像機參數(shù)配置中有IR-CUT工作模式的選項。是根據(jù)紅外燈同步切換還是根據(jù)亮度自動切換？默認是根據(jù)紅外燈同步切換，對于沒有使用紅外燈的場合，需要配置成根據(jù)亮度自動切換。
4、使用IR-CUT的特殊要求
使用IR-CUT配紅外燈時，必需在燈板上有一個同步信號輸出到CMOS板，以“告知”CMOS板當(dāng)前紅外燈是處于打開還是關(guān)閉狀態(tài)，這是目前所有帶紅外燈配IR-CUT的CMOS都需要的，我們的也不例外。燈板需要輸出一個同步信號給我們CMOS板，紅外燈不亮輸出0V，紅外燈亮輸出3.3V，不能高于3.3V，否則會燒壞我們的主控板。
5、增強夜視效果技巧
有些客戶對夜視效果要求比較高，希望能看得更遠，更清楚，下面有幾個小的技巧可以參考一下。
1、加大紅外燈的功率。這個對提高夜視效果是立竿見影的，比如可以選擇多顆陣列燈等；
2、在圖像顏色中設(shè)置晚上的時間段，同時提高亮度與對比度，可以提高夜視效果；
3、在攝像機參數(shù)中打開電子慢快門等級，可以設(shè)置為“強”，或根據(jù)需要選擇合適的等級。注意：在打開電子慢快門的時候，幀率會有所降低，畫面中有大的物體快速移動的時候（如汽車），會出現(xiàn)拖影現(xiàn)象。
6、工作原理
IR-CUT雙濾光片切換器對于攝像機的作用，修正白天偏色問題，提升夜晚亮度。IR-CUT雙濾光片切換器的原理，IR-CUT雙濾光片切換器是由：濾光片（一片紅外截止或吸收濾光片和一片全透光譜濾光片） + 動力部分（可以是電磁、電機或其他動力源）構(gòu)成。自然界存在著各種波長的光線，人眼識別光線的波長范圍在320nm-760nm之間， 超過320nm-760nm的光線人眼就無法見到，比如紅外光、紫外線等
攝像機的成像元器件CCD或CMOS可以看到絕大部分波長的光線，由于各種光線的參與，攝像機所還原出的顏色與肉眼所見在色彩上存在偏差，為盡力解決色偏問題：現(xiàn)行方案是在CCD前貼一塊單層或多層（同時讓可見光和紅外光通過）雙峰濾光片。在白天由于紅外及其他雜光進入CCD會干擾色彩還原，如綠色植物變得灰白，紅色衣服變淡等等（有陽光室外環(huán)境尤其明顯）;在夜間由于雙峰濾光片的過濾作用，使CCD不能充分利用所有光線，噪點及其低照性能難以令人滿意。
IR-CUT雙濾光片切換器在白天的光線充分時，紅外截止濾光片工作，CCD還原出真實彩色，當(dāng)夜間光線不足時，紅外截止/吸收濾光片自動移開，全透光譜濾光片開始工作，使CCD充分利用到所有光線，從而大大提高了低照性能。
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