快門速度是什麼?(CCTV 鏡頭)
快門速度(Shutter Speed)即感光元件每一格畫面的曝光時間,通常以秒的分數表示,例如 1/60 秒、1/250 秒。快門越快,越能凝固移動物體,但進光量越少;快門越慢,畫面越亮,但移動物體會出現拖影。本頁講解快門的基本原理、標準級數,以及在閉路電視監控上「拖影」與「雜訊」之間的實際取捨。
快門速度的定義:每格畫面的曝光時間
快門速度又稱曝光時間(Exposure Time),指感光元件接收光線的時間長度。到達感光元件的光量與曝光時間成正比:1/500 秒的進光量是 1/250 秒的一半;曝光時間加倍,光量亦加倍。傳統相機以機械快門開合控制,現代閉路電視攝影機則多以電子快門控制感光元件每格畫面的感光時間,原理相同。
快門與光圈、增益三者共同決定畫面曝光:快門負責「感光多久」,光圈負責「進光多少」,增益負責「訊號放大多少」。三者在自動曝光模式下由攝影機即時調節,但了解快門的行為,是判斷監控畫面問題(尤其拖影與雜訊)根源的基礎。
標準快門級數:每級進光量相差一倍
攝影上採用 2:1 的標準快門級數,相鄰兩級的曝光時間相差約一倍,與光圈的 F 值級數互相對應——快門放慢一級與光圈開大一級,增加的曝光量相同。標準級數如下:
| 快門速度 | 曝光時間 | 特性 | 監控場景參考 |
| 1/1000 – 1/500 秒 | 非常短 | 凝固高速移動,進光極少,需強照明 | 車速較高的路段、車牌辨識(配合強補光) |
| 1/250 – 1/125 秒 | 短 | 可凝固一般車輛及跑動人物 | 車場出入口、閘口 |
| 1/60 – 1/30 秒 | 中等 | 行人步行大致清晰,接近常見視頻幀率 | 大堂、走廊、辦公室日常監察 |
| 1/15 秒或更慢 | 長 | 畫面明顯變亮,移動物體嚴重拖影 | 僅適合近乎靜態的低光場景 |
完整標準級數為 1/1000、1/500、1/250、1/125、1/60、1/30、1/15、1/8、1/4、1/2 至 1 秒。上表的場景配對僅屬一般參考方向,實際設定必須按現場車速、照明及測試結果調校。
拖影與雜訊:快門設定的核心取捨
快門對監控畫質的影響集中在兩個互相對立的現象。拖影(Motion Blur):曝光期間物體移動,影像在畫面上劃出軌跡,快門越慢越嚴重,人臉與車牌會因此無法辨認。雜訊(Noise):快門加快後進光減少,攝影機需提高增益放大訊號,雜訊隨之放大,畫面出現沙粒狀干擾。
快門太慢的代價
畫面雖然更亮更乾淨,但移動中的人與車全部模糊。事後翻查片段時,最關鍵的移動目標反而看不清楚——這是夜間監控最常見的失效原因。
快門太快的代價
移動物體清晰,但進光不足導致增益提高、雜訊增加,畫面昏暗粗糙;雜訊同時會增加視頻編碼的碼率負擔,令儲存空間消耗上升。
打破這個兩難的根本方法是增加現場光量:加強照明或紅外補光、選用大光圈或低照度感光元件的型號,令攝影機在足夠進光下同時做到快快門與低增益。