要设计一个高效的视频监控系统，就必须先了解被摄区域的照明情况。在安防视频监控系统工程中的第一考虑是能量转换效率的高低，将这个效率转换成经济效益就可以判断出，到底是安装额外的照明系统经济呢，还是购买低照度摄像机更经济。

一、几种常用光源的特性

由于监控现场照度的高低，将直接影响视频监控系统中监视器所能提供的信息的数量和质量，所以在设计之前，必须先要评估一下监控现场的照明系统的数量与质量，它们所产生的照明量够不够用等。接着，要根据现场调査的结论来决定是否需要增加照明设施。表1对几种常用光源的特性做了简单的比较，供设计者选用参考。

表1 各种常用光源的特性比较

光源
特性

白炽灯泡

金属卤素灯

日光灯

水银灯

钠灯

氙灯

发光原理

电流流过钨丝发光

是白炽灯的一种，在惰性气体中加入微量卤化物，其循环作用减缓钨的蒸发，以延长寿命

另一种低压水银灯，一般充水银、氦气。电弧放电放出紫外线，内壁涂的荧光物质发光

利用高压水银蒸气放电作用：根据是否涂荧光物质，有透明型和荧光型之分

在钠蒸气中放电发光

把氙气放入石英发光管，产生放电

发光效率（lm/W）

10~20

15~30

50~80

30~60

85~180

25~50

色温

2800K左右；演播室照明为3200K

3000~3200K

白日光灯4500K；日光灯6500K；中午日光灯5000K

高压水银灯5600
K；超高庄水银灯
7800K

黄单色光；发射589~589.2nm的D线

6000K

寿命

一般为1000~2000h；演播室照明、彩色20~25h：演播室照明、黑白100~500h

白炽灯的2倍

10000h开关次数多将影响寿命

9000~12000h

约9000h

2000~3000h

特征

①一般形小质轻，由于近似点光源，所以易于配光控制。②不要附属启辉设备。③受周围温度影响小

除有与白炽灯同样特征外还有：①寿命约是白炽灯的2倍；②由于没有灯泡内的黑化，所以到寿命末期光束也很少变弱

①可做扩散的面光源，亮度低；②雄聚光；③用于电视台时会有闪烁，因而要用三相电或高频电源：④要考虑周围的温度；⑤不能任意变更灯的瓦数；⑥灯具外形大、质量大

①比白炽灯大，也可聚光；②效率高寿命氏；③需要特别的启动设备，启动时间长：④新产品性能好，但色调稍差:⑤形状较小，输出大；⑥属于放电型，所以用于电视中有闪烁

①效率高；②黄色单色，色调性能差，摄像时无色散：③属于放电型，用于电视中有闪烁：④发光细长，即使做好成U形，其横断而也是位的；⑤灯的寿命长

①可以得到色调性能相当好的白光；②寿命比白炽灯长比水银灯短；③灯的管壁温度高；④属于放电型，用于电视中有闪烁

 

如果所设计的视频监控系统需要安装彩色摄像机，则监控场景的照明问题就变得更加重要，因为所有彩色摄像机需要的工作照度都比黑白摄像机要高。若希望视频监控系统的彩色图像和黑白图像具有相同的信噪比，甚至希望产生无噪声的图像，那就需要将监控场景上的照度增加10倍。如果要想真实地再现监控场景内物体的色调、纹理和颜色，就需要现场的光源的光谱能够包含足够多的颜色，以便供摄像机检测和平衡时使用。由于现在的工业厂区和公共场所大量使用不同类型的照明设备，视频监控系统的设计人员必须非常清楚各种不同灯具的亮度及其光谱输出的组成情况，以确定需要安置的CCD或CMOS摄像机的种类。

二、照明系统的运作费用

照明系统的整个运作费用与灯具的光转换效率密切相关。不管采用什么类型的灯，它的运作费用都要比购置费用和维护费用加起来要高，一般用的时间越长，越是如此。欲了解不同类型的灯具在运作费用上的差异，可以参考表2中的数据。

表2 不同灯具的寿命、购置和运作费用比较

灯的类型

使用寿命/h

购置费用

运作费用

综合费用

高压水银灯

16000~24000

高

中

中

高压钠灯

20000~24000

高

低

低

金属卤化物灯（多蒸汽）

10000~20000

高

低

低

荧光灯（日光灯）

12000~20000

中

中

中

白炽钙丝灯

750~1000

低

高

高

卤钙灯

2000

低

高

高