【安防展覽網(wǎng) 視點跟蹤】仿生學(xué)，一門既古老又年輕的學(xué)科。人們研究生物體的結(jié)構(gòu)與功能工作的原理，并根據(jù)這些原理發(fā)明出新的設(shè)備、工具和科技，創(chuàng)造出適用于生產(chǎn)，學(xué)習(xí)和生活的先進技術(shù)。
而人類正是靠著將現(xiàn)有的優(yōu)勢進行不斷創(chuàng)新與升級，加之不斷的“拿來主義”將各種其他生物的特性通過工具進行模仿與升級。當(dāng)人類在種種動物擅長的領(lǐng)域超過他們之后，人類便一躍成為了地球食物鏈的天花板。
那么人類發(fā)明創(chuàng)造出種種工具之前能威脅人類的動物有很多很多，那又是如何逃避它們的捕獵呢？答案很簡單——靠視覺。
生物想要對外物的視覺情景做出感知需要通過眼睛對于光線的處理。我們?nèi)祟悡碛腥囊曈X，這就意味著在人類眼中可以呈現(xiàn)出三種光受體，也就是視錐感知到的紅綠藍三種。還有另一種光受體，叫做視桿細胞，能夠感知到少量的光線，使得在夜晚我們也能看到微弱的光源。
而動物們眼睛處理光的方式就與我們?nèi)祟惒煌行﹦游镏荒芨兄絻煞N光受體，這會讓它們成為色盲。有些動物卻可以感知到四種甚至更多。而這就從先天上定下了他們在食物鏈中的地位，吃與被吃。
有趣的是，隨著時代的發(fā)展，因為人們急切地需求一種在自己視野之外能看管自己財產(chǎn)的工具，所以監(jiān)控設(shè)備便承運而生。而令人驚奇的是，縱觀監(jiān)控系統(tǒng)由“看得見”到“看得清”再到“看得懂”的發(fā)展歷程，冥冥中似乎又將視覺之于食物鏈的影響以一種另類的方式又為人們演示了一次。
監(jiān)控設(shè)備這一路上暗合“天數(shù)”的演變，且聽筆者為各位看官一一道來。
其一、陸地食物鏈的底層——草食動物(看得見)
以對人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸和軍事等活動作用大的馬為例，馬可以說是草食動物里視力差的代表，不但是近視眼，而且馬還看不到和我們一樣多的顏色。它們的世界主要是由灰色、黃色和藍色組成的。同時馬對靜態(tài)物的視覺感受不如動態(tài)物，由于眼軸的長度不良，物象很難在視網(wǎng)膜上形成焦點，看物體只能形成模糊的圖像。而作為馬重要的感知器官，視力的不足讓它們淪為捕獵者主要的口糧之一。
而對比監(jiān)控設(shè)備，馬的視力同其在生物鏈中的地位更像是代的傳統(tǒng)模擬閉路電視監(jiān)控。因其主要的限制因素就是錄像質(zhì)量不高，同時錄像質(zhì)量隨拷貝數(shù)量的增加而降低。尤其是夜晚的監(jiān)控畫面，要么是漆黑一片，要么經(jīng)過有限的幾次拷貝之后，甚至?xí)o人一種“十米之外雌雄莫辨，二十米之外人畜難分”的既視感，這也是代的傳統(tǒng)模擬閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)幾近“不存于世”的原因。
其二、陸地獵食者——貓科動物(看得見→看得清)
談起貓科動物，貓科動物可以說是陸地上除人類外強的捕食者之一，同等重量下絕手。貓是一種二色的視覺動物，它們眼中只有紅綠色，它們的視覺分辨率比人類低，這也就意味著貓看到的物體是比我們?nèi)祟惪吹降囊：芏?。貓色彩感的犧牲換取的是它超級強大的夜視能力。在黑暗中，感知色彩的視錐細胞就開始罷工，這個時候，視網(wǎng)膜中的視桿細胞就上場，這種細胞無法感知色彩，因而在黑夜里我們看到的東西都是黑白的。貓的視桿：視錐細胞的比例是25：1，而人類只有4：1，因此當(dāng)時間切換到黑夜，貓就變得比人類更為靈敏，而且它的瞳孔在昏暗中可擴大至眼球表面的90%，微弱的光亮就足夠它們覓取獵物。
可能不用我說大家都發(fā)現(xiàn)了，自2010年開始，在監(jiān)控前端設(shè)備中，圖像傳感器方面CMOS對CCD形成大范圍的替代并且像素密度持續(xù)提升，光學(xué)鏡頭方面也同步進行著分辨率提升和變焦倍率的增大，并且編碼壓縮算法的迭代進步緩解了采集內(nèi)容的高清化對于網(wǎng)絡(luò)帶寬和后端存儲的壓力，以上多方面因素共同推動下，安防監(jiān)控系統(tǒng)進行了持續(xù)的高清化迭代。
加之光感傳感器靈敏度的飛速提升與紅外夜視傳感器的應(yīng)用讓紅外線夜攝能夠在全黑(0 Lux)環(huán)境下進行拍攝，甚至連肉眼也不能分辨的物體，現(xiàn)在也可以清晰地拍攝下來。因為監(jiān)控設(shè)備用CCD感應(yīng)所有光線(可見光、紅外線和紫外線等),這就造成所拍攝影像和我們?nèi)庋壑豢吹娇梢姽馑a(chǎn)生的影像很不同。為了解決這個問題,監(jiān)控設(shè)備在鏡頭和CCD之間加裝了一個紅外濾光鏡，其作用就是阻擋紅外線進入CCD,讓CCD只能感應(yīng)到可見光，這樣就使數(shù)碼攝像機拍攝到的影像和我們?nèi)庋劭吹降挠跋裣嘁恢铝?。貓科動物這種的夜間視覺特得以在監(jiān)控設(shè)備上得以重現(xiàn)。
但是夜攝功能的一個主要缺點是雙色拍攝，或者黑白，或者偏綠，拍出來的圖像噪點很大。使用這種夜攝功能，能夠很好地“看得見”物體，但是離“看得清”物體還很遠。
其三、動物界視力的天花板——鷹(看得清)
不同于人類，鳥類是四色視覺動物。它們的四種視錐細胞能夠讓它們和人類一樣看到紅綠藍，甚至還能比人類多看到紫外光。一些捕食鳥類有著比人類更銳利的分辨率，有資料稱鷹眼的分辨率是人類的2.5倍。
在眼睛結(jié)構(gòu)上，人類每只眼睛的視網(wǎng)膜上是有一個凹槽的，這個叫做中央凹，而老鷹的眼睛里的中央凹有兩個。這兩個中央凹一個用來向前方看，一個用來看側(cè)方。這就導(dǎo)致了老鷹的視覺范圍很寬廣，除此之外老鷹每一個中央凹能看到東西的細胞都比人類高出六七倍。一般可以用雙眼掃描13平方公里內(nèi)的獵物。同時它既是遠視眼又是近視眼，他們能從2000多米的高空俯視地面，通過不斷的調(diào)節(jié)視距和焦點，就可以看到很多細節(jié)，方便捕捉獵物(像不像是自動變焦技術(shù))。
分辨率之于監(jiān)控設(shè)備也是一樣，如果畫面不清晰，那么夜間攝像又有什么意義？隨著H.265編碼技術(shù)使用后，所拍攝畫面的清晰度較之以往更為，只要解決紅外線夜攝技術(shù)的痛點讓夜攝畫面不再只是單調(diào)的兩色，那么離“看得見”就不遠了。這個階段的監(jiān)控設(shè)備以?？低曌庸疚炇癁槔?，其C3C、C3W等設(shè)備靠2顆大功率暖光燈補光，進而實現(xiàn)夜間全彩。同時基于現(xiàn)實環(huán)境智能感光，采取智能PQ技術(shù)調(diào)節(jié)畫面亮度，避免了人靠近時的曝光過度的情況保證人形區(qū)域清晰可見。
但僅僅是補光就夠了么？要知道攝像補光是暖光好還是冷光好至今爭議未休，何況補光燈所發(fā)出的光屬于可見光,隱蔽性較低,不宜用于隱蔽監(jiān)控。那么針對于這些痛點，螢石研發(fā)的C3X/C4X/C5X這類高清雙攝設(shè)備則解決了這些痛點。200萬/400萬/500萬像素保證了監(jiān)控畫面的清晰度，同時雙senser架構(gòu)+雙攝像頭的設(shè)計分別感知色彩和亮度，加之螢石雙光譜圖像融合算法將兩邊圖像深度融合以保證畫面質(zhì)量，讓黑夜中的一切清晰可見。
結(jié)語
縱觀監(jiān)控設(shè)備的發(fā)展史，“看得見”、“看得清”、“看得懂”演變進程之間其實是互為基石而非花開兩朵各表一枝。就好比一個三千度近視的人摘下眼鏡，無論看的多懂，若是視野里萬物自帶“馬賽克”又有什么用呢？
而當(dāng)監(jiān)控設(shè)備的發(fā)展史，以一種令人驚奇的方式又再次詮釋了大自然的規(guī)律，那我們是不是也可以得出這樣一個結(jié)論，動物的進化史中的優(yōu)勝劣汰，在監(jiān)控設(shè)備的演變史中亦會如此。如同代監(jiān)控設(shè)備如同進化*滅絕的動物一樣消聲覓跡，只能在資料中找到存在的身影一樣。那么今后民用領(lǐng)域的黑白夜視產(chǎn)品大多都會逐漸被全彩產(chǎn)品取代也是可以預(yù)見的，如同大自然中的食物鏈一般，落后就要挨打是一個亙古不變的真理。
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