随着开发海洋、江河与湖泊科学事业的发展，水下工程的规模越来越大，水下摄像机监控已成为开发水域的眼睛，其应用已越来越广泛。

　　水下摄像机在监控技术上遇到的各种问题，随用途、目的而有种种不同，一般要考虑下列几个问题：

　　一、水中光的吸收和散射对图象质量的影响

　　水下摄像机监控在光学方面与陆地上使用的电视监控有两点不相同：

　　（一）光的衰减非常之大；

　　（二）由于水中存在各种污浊物，使得光的散射现象相当严重。

　　上述两点是左右电视图象质量的根本问题，在水中，光的衰减现象随水的性质以及浮游生物和其他悬浮物的不同而不同，并且随光的波长而变化，对于第一个问题，若仅仅是光的衰减现象的话，用加强光源即可解决。可是，对第二点光的散射现象却随光的增强而增大，在水中悬浮物比较多的情况下进行摄影，就像地面上雾很大一样，波长长的光衰减非常大，这种现象与在空气中正好相反，在一般空气中，λ越大，衰减越小，故在这种场合波长越长的光，能达到的地方越远，红外线摄影能特别有效地摄取很远的东西，但红外摄影不能通过雾或雨，因为红光在水中将被吸收。由于在水中光的衰减比在空气中大，特别是波长长的光衰减大，故产生了光源的选择问题。

　　在水中，光的散射现象多数是由于水中浮游生物，尘土，悬浮物等的存在，通常是由胶体粒子的存在而造成。光在水中前进过程中，由于吸收造成的衰减与由于散射造成的衰减，即使在非常干净的、透明的水中，光的衰减也有60%是散射造成的，40%是吸收造成的，所以说在水中光的衰减很大一部分是散射造成的。

　　二、水下照明光源的选择及其放置问题

　　一般来说，太阳是只能达到水下20~30米，因此水深20~30米以上都应使用人工照明，而在透明度恶劣的海域，不到这个深度也需照明。

　　（一）光源的选择

　　由于在水中波长长的光衰减大，因此，选择波长短的光源可获得更佳的照明效果。但是，在透明度较差的港湾和河川中，应选择波长适中的光源，在水中污浊物质多的时候，光的散射也多。这样便要把海洋的场所与状态二者结合起来综合考虑光源的选择。

　　白炽灯辐射光的主要区域是红光，对特殊设计的水下摄像机来说，效率非常低，目前使用的光源主要有碘素石英灯，碘化铊灯，水银灯，以及氙灯等。碘化铊辐射的光能大部分集中在蓝与绿范围内，水对它吸收很少。水下摄像机采用这种光源与白炽灯相比，在相同的功率条件下，效率在六倍以上。水银灯效率也很高。由于它能发出在水中最易通过的蓝绿色光，因此也得到广泛应用。

　　水对光的光谱吸收相当于加一蓝色滤色镜，引起图像的彩色失真，故对彩色摄像影响较大，要考虑加以补偿，对于一般的黑白电视摄像则不存在这个问题。

　　（二）照明灯的位置和照射方向的考虑

　　在水中，光的吸收和散射会严重地影响到图像质量，因此，除了考虑光源的选择外，对照明的位置和照射方向也要做种种考虑。

　　在水中，被摄物体的照度与至光源距离的平方成反比。另外，被摄物体的反射系数越大，则越亮。因为即使光源变得非常强，但由于悬浮微粒的晕光作用也变强，要透过很远距离就有困难，为此，照明光源的位置要尽量设置在被摄物体附近。

　　三、水下摄像机、镜头与信号传递方式的选择

　　（一）水的折射与光学系统的选择

　　由于水的折射比空气大，电视摄像机的画面视角在水中要比在空气中窄四分之一。为空气中的四分之三。为了能在较广泛范围内观察被摄物体，水下摄像机的摄像机必须选择广角透镜。另外，透镜要求有尽可能高的透射率。

　　（二）灵敏度和摄像机的选择

　　由于水中亮度不够，用人工照明加以补偿这是可以的。但是，提高摄像机本身的灵敏度也是十分重要的，因此需要考虑摄像机的选择问题。

　　过去一般都采用调整简便的光导摄像管。但它在图像残留，灵敏度方面有不足之处。目前多采用CCD摄像机，由于它具有体积小、重量轻、功耗低，可靠性好，无烧伤现象，能抗震以及光谱响应宽等优点，正被广泛地应用。而且由于种类多，还可以挑选高灵敏度的CCD摄像机。

　　（三）视频信号传递方式的考虑

　　水下摄像机的机动性要比陆地上差得多，所以视频信号的传送要作多种考虑。图像信号的传送通常使用同轴电缆，电视摄像机的图像信号的带宽通常从直流到数兆赫，在数公里的深处使用时，要提高由摄像机发送信号的高频电平。在接收端也同样采取高频补偿的办法。深度再深，则要考虑采取调频方法或脉码调制办法，以防止在传输途中信号恶化。

　　此外，窄带系统也可考虑使用超声波传送图像，或用激光传送。

　　四、水下防腐问题的考虑

　　水密箱的材料必须耐腐蚀，对于携带型的摄像机，为达到轻量的目的，使用耐腐蚀性轻质合金。对悬浮型摄像机，则使用黄铜或不锈钢。对耐辐照型摄像机，其外壳使用耐辐照性能好的不锈钢作为壳体，并能防腐蚀。在结构上需采取端面密封的形式以达到水密性能的要求，如果是采用翻砂铸造的，气泡损坏水密的情况很多，因此还要采用环氧树脂浸复工艺处理。

　　水下摄像机每次使用后要用清水洗涤以免腐蚀，长期放置海中的则用不锈钢为好。连续使用二个月的水下摄像机摄像机，为了不致腐蚀到箱体本身，可加上一个可调换的电极，外加一直流偏置电压。由于摄像机的电缆，被覆的小孔隙会损坏水密性，故需使用氯丁乙烯橡胶被覆。在600米以上的深海使用时，电缆芯线的填充材料要求用刚性很强的材料。在挠性方面也要进行特殊设计。

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