Lưu ý của biên tập viên:

Bài viết này được xuất bản lần đầu vào năm 2022. Các nguyên tắc vật lý cốt lõi vẫn giữ nguyên, nhưng công nghệ đã phát triển. Sau khi đọc bài viết này, chúng tôi cũng khuyên bạn nên xem một số bài viết gần đây của chúng tôi về Dahua Wizcolor và cách công nghệ ánh sáng không nhìn thấy được có thể trợ giúp.

Trong vài năm qua, công nghệ nhìn đêm đã có những bước tiến vượt bậc và ngày nay, camera an ninh nhìn đêm có màu hoặc camera an ninh hồng ngoại đã có mặt ngay cả ở các mẫu máy cấp thấp tương đối. 
Trước khi chọn camera an ninh nhìn đêm có màu tốt nhất phù hợp với nhu cầu của bạn, bước đầu tiên trong quá trình lựa chọn camera có độ nhạy sáng thấp hoặc camera nhìn đêm là hiểu rõ các phương pháp khác nhau giúp việc quay video trong điều kiện ánh sáng yếu và ban đêm trở nên khả thi. Điều này sẽ giúp đảm bảo rằng các camera phù hợp nhất được chọn.

Camera an ninh nhìn đêm là gì?

Giám sát ánh sáng yếu thường đề cập đến các camera có khả năng chụp ảnh có chất lượng có thể xem được trong điều kiện ánh sáng yếu mà không cần đèn phụ trợ. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất bao gồm các tác động kết hợp của cảm biến, bộ xử lý hình ảnh, ISP/DSP và quang học ống kính, cài đặt camera nhìn đêm, tất cả đều đóng vai trò trong việc xác định hiệu suất thực tế của camera trong điều kiện ánh sáng yếu và nhìn đêm.  Bài viết này trình bày chi tiết các công nghệ giúp cung cấp năng lượng cho camera an ninh có khả năng nhìn đêm có màu hoặc hồng ngoại.

Chế độ ánh sáng yếu

Các camera có chế độ ánh sáng yếu, độ nhạy cao này — còn được gọi là chế độ ánh sáng yếu, đủ màu — sử dụng các cảm biến Super HAD, Ex-view/EXTRA-View CCD hoặc CMOS chiếu sáng ngược.
Các cảm biến này hoạt động tốt trong điều kiện ánh sáng yếu với khả năng hiển thị tốt và phản ứng gần-IR. Các camera sử dụng công nghệ này có xu hướng hoạt động tốt trong các điều kiện thời tiết khác nhau và hoạt động như camera ngày/đêm, vì chúng có thể chụp ảnh màu cả vào ban ngày và trong điều kiện ánh sáng yếu. Nói chung, độ nhạy sáng yếu có thể đạt tới 0,1 lux ở chế độ màu và 0,01 lux ở chế độ đen/trắng. Đèn chiếu sáng IR cung cấp ánh sáng gần-IR có thể được sử dụng kết hợp trong điều kiện 0 lux, nhưng chúng thường không được liệt kê là một phần của thông số kỹ thuật chế độ màu, ánh sáng yếu.
Hầu hết các loại camera này sử dụng công nghệ Ex-view-HAD, có khả năng hoạt động trong điều kiện lên đến 0,01 đến 0,001 lux. Các camera như vậy không chỉ có khả năng chụp ảnh rõ nét mà còn có thể giới hạn mức độ nhiễu trong ảnh màu được chụp trong điều kiện ánh sáng yếu, mà không cần giảm tốc độ màn trập hoặc tăng đường kính mống mắt. Do đó, chúng được coi là có khả năng đạt được khả năng giám sát ánh sáng yếu.

Camera có Chế độ Ngày/Đêm

Các camera có chế độ ngày/đêm sử dụng các nguyên tắc cơ học để chuyển đổi giữa các chế độ. Hầu hết các camera ngày/đêm được dán nhãn màu 0,1 lux và IRC trên đen/trắng 0,01 đến 0,001lux. Cần lưu ý rằng vì 0 lux thực sự không có ý nghĩa gì trong bối cảnh này, do đó, không cần giải thích đặc biệt nào về nó cho ứng dụng ban đêm ánh sáng yếu. Các camera này sử dụng ánh sáng gần-IR để cung cấp hình ảnh đen trắng khi ánh sáng giảm xuống một mức nhất định. Khi điều này xảy ra, camera sẽ chuyển sang IR cut hoặc sang chế độ đen/trắng sau khi cảm nhận được mức IR thấp hơn thông qua bộ lọc IR và hình ảnh được chuyển đổi từ màu sang đen trắng.
Tuy nhiên, khi bộ lọc IR-cut được loại bỏ trong quá trình chuyển đổi, tiêu điểm của hình ảnh sẽ bị dịch chuyển. Do đó, ống kính IR thường được sử dụng để ngăn chặn sự dịch chuyển tiêu điểm hoặc hiển thị màu không chính xác và để duy trì tính nhất quán giữa các hình ảnh được chụp vào ban ngày và ban đêm. Nhược điểm của phương pháp này là ống kính IR đắt hơn và chắc chắn làm tăng chi phí cho người dùng cuối. Nói cách khác, chúng có thể không phải là lựa chọn lý tưởng nhất cho các ứng dụng ánh sáng yếu.
 

Chiếu sáng IR

Phương pháp này liên quan đến việc sử dụng đèn chiếu sáng IR để chiếu sáng các khu vực giám sát. Ngoài camera ngày/đêm, camera IR là một trong những ứng dụng tốt nhất cho cài đặt ánh sáng yếu. Đèn chiếu sáng IR có thể là một mô-đun bổ trợ cho camera hoặc được tích hợp trong vỏ camera. Vì các cảm biến CCD và CMOS đã có độ nhạy sáng đáng kinh ngạc và có thể thu được phần lớn ánh sáng nhìn thấy và quang phổ IR, nên đèn chiếu sáng IR tăng cường hình ảnh trong môi trường ban đêm bằng cách cho phép các cảm biến hình ảnh chụp được hình ảnh sắc nét hơn.
Hình ảnh rõ hơn cũng được chụp trong điều kiện tối vì độ nhạy sáng ở chế độ đen/trắng đã cao hơn so với chế độ màu.
Chiếu sáng IR giúp có thể thiết lập hệ thống giám sát trong điều kiện 0 lux. Tính năng phát hiện ánh sáng tự động của nó cũng cho phép ứng dụng này được sử dụng với cả camera đen/trắng hoặc camera ngày/đêm để tăng cường khả năng giám sát ánh sáng yếu và nhìn đêm.

Màn trập chậm kỹ thuật số

Một cách khác để quay video trong điều kiện ánh sáng yếu là làm chậm tốc độ màn trập điện tử của camera, do đó kéo dài thời gian cảm biến tiếp xúc với ánh sáng để chụp ảnh sáng hơn. Đôi khi được gọi là chế độ tích lũy khung hình, nó sử dụng công nghệ màn trập chậm kỹ thuật số để “tích lũy” điện tử các khung hình được chụp trong điều kiện ánh sáng không đủ để tạo ra một hình ảnh rõ ràng hơn. Ví dụ: cài đặt khẩu độ từ f1.2 đến 1.4 chụp đủ khung hình trong điều kiện ánh sáng yếu để đạt 0,001lux. Đối với một số người, đây là một cách đơn giản nhưng đáng tin cậy để đạt được kết quả trong điều kiện ánh sáng yếu. Tuy nhiên, hình ảnh có thể bị mờ hoặc trễ, do đó công nghệ Màn trập chậm kỹ thuật số (DSS) được sử dụng tốt nhất trong điều kiện ánh sáng yếu với camera cố định và trong môi trường có sự thay đổi ánh sáng và chuyển động tối thiểu và nơi không thể sử dụng đèn IR hoặc đèn phụ trợ.
 
Camera IR và ánh sáng yếu (1-2): Các quy tắc để chọn sản phẩm IR và ánh sáng yếu
Cách chọn camera an ninh nhìn đêm tốt nhất cho nhu cầu của bạn