О видеокамерах надо знать больше

О видеокамерах надо знать больше

sl103

 

 

 

 

 

Видеокамеры для систем видеонаблюдения. Любая видеокамеры состоит из трех ключевых компонентов:
МАТРИЦА:
Матрицы и компоненты обвязки, именно она определяет качество изображение. Вне зависимости от типа корпусов, при однотипных матрицах, от самых миниатюрных до уличных видеокамер с ИК подсветкой устанавливаются практически идентичные платы видеокамер. В видеокамерах для видеонаблюдения применяются матрицы, еще их называют видеосенсоры, трех физических размеров 1\2 дюйма, 1/3 дюйма и 1\4 дюйма. Соответственно, с уменьшением размера площадь сенсора на каждую ступень уменьшается примерно в два раза. При равном количестве пикселей на маленькой матрице площадь каждого пикселя уступит в размерах более, чем в два раза, поскольку, часть площади матрицы занимает схема считывания изображения, и ее размеры примерно одинаковы на всех матрицах. Чем меньше площадь пикселя сенсора, тем меньше света на него попадает, тем проблематичней его работа в темноте, меньше сигнала – больше шума. Т.е. при равных технологиях большая матрица будет лучше “видеть” в темноте и меньше шуметь. Наибольшее распространение в профессиональных системах видеонаблюдения получили видеокамеры на 1/3 дюймовых матрицах. При невысокой, относительно 1\2 дюймовых, цене они мало уступают им по качеству изображения и чувствительности.
Еще один определяющий параметр качества видеокамеры – чувствительность. Он определяет возможность работы видеокамеры при недостаточности освещения. Долгое время плохая чувствительность и большие шумы были ахиллесовой пятой цветных видеокамер. По этой причине установщики систем видеонаблюдения предпочитали, а некоторые особо консервативные, ставят до сих пор, черно-белые камеры, у которых чувствительность несколько выше. С появлением новых технологий изготовления цветных матриц, появления ночного режима работы, когда цветная видеокамера переходит в черно-белый режим работы, информация со всех пикселей матрицы считывается как в монохромном режиме, широкого распространения инфракрасной подсветки, не осталось никаких разумных аргументов в пользу применения черно-белых видеокамер. Чувствительность видеокамеры указывается в люксах — Lux. Например, широко распространенная матрица SONY Super HAD CCD 1/3’ день/ночь 420 линий имеет чувствительность 0.5 Lux, а черно-белой LG 1/3’ CCD 420 линий – 0.05 Lux. Однако, разница в качестве реального изображения не выглядит столь впечатлительно, сколь разница аж в десять раз в цифрах. При слабом освещении у видеокамеры с матрицей SONY Super HAD CCD 1/3’ на изображении будет несколько больше выражен мелкий шум “снежок”. С включенной ИК подсветкой разница в качестве изображении исчезает вовсе.
Еще один важнейший параметр видеокамеры – разрешение. Именно оно определяет детализацию изображения. Для подавляющего числа систем видеонаблюдения, построенных на базе бюджетных видеорегистраторов или видеосерверов, необходимо и достаточно разрешение 420 линий. С меньшими разрешениями 320, 380, 400 линий матрицы не производятся уже несколько лет, по сему даже не рассматриваются.
Разрешение свыше 420 линий, это обычно 480, 520 и 540 линий есть смысл ставить, если Ваш видеорегистратор или видеосервер поддерживает запись с разрешением D1 — 704X576 или HD1 — 704X288, либо востребованы другие возможности видеокамеры, свойственные оборудованию более высокого класса, например, настройка уровня подавления контрового света, высокая чувствительность и т.д.

Существует еще один класс видеокамер. Описанные выше матрицы используют принцип считывания изображения методом переноса заряда CCD или ПЗС. Сейчас применяются матрицы по технологии CMOS или КМОП, особенно в фототехнике с “большими” матрицами, где наиболее выражены их плюсы. Кратко, главное их отличие от CCD в принципе считывания изображения. В CMOS матрице показания каждого пикселя считывается по адресу, как из памяти и, обычно, на том же кристалле оцифровывается. Преимущества этого способа наиболее полно раскрываются на матрицах большой площади. Более точное преобразования и шумоподавление еще на самом кристалле, быстродействие, возможность скоростной съемки в режиме “лупа времени” и т.д. К сожалению, на матрицах в типоразмерах 1/3 и 1/4 дюйма эти преимущества убиваются маленькой площадью пикселя. Как изложено в одной эпохальной книге “ Накладные расходы! Аппарат съел все деньги ”, значительная часть площади кристалла ушла на схемы считывания и обработку данных. Как результат, низкая чувствительность матриц. Но, кое-что осталось. Это, прежде всего низкая цена, широкий диапазон питающих напряжений, требуется напряжение 5 вольт, низкое потребление.
Для большого количества задач, где не требуется разглядывать что-то во тьме, современные CMOS камеры уже вполне конкурентоспособны и широко используются.

Еще существует класс мегапиксельных матриц, применяемых в IP видеокамерах. Но, на данный момент целесообразность их применения крайне сомнительна. Во-первых, они крайне дороги. Во-вторых, они требовательны к ресурсам, необходимость сжимать и хранить громадные объемы информации дополнительно увеличивает стоимость всей системы. В-третьих, изготавливаются они по технологии CMOS, работа в условиях недостаточной освещенности не их сильная сторона. Сегодня, пока выгодней и эффективней поставить несколько привычных видеокамер, чем мегапиксельную IP. Но, по нашему мнению, все же имеется область применения, где матрицы высокого разрешения действительно востребованы. Это скоростные поворотные видеокамеры с электронным ультрозумом. Применение такой матрицы равнозначно увеличению кратности оптики в 2-3 раза.

И все же, черно-белая или цветная? В других частях мира, включая совсем не богатую Индию, спроса на эти камеры нет, за исключением незначительной потребности в высокочувствительных видеокамерах высокого разрешения для специфических задач. Почему-то, в постсоветском пространстве имеется устойчивые заблуждения: цветные камеры не видят в темноте и у них хуже разрешение, черно-белые намного дешевле цветных.
По первому заблуждению ясность мы уже внесли выше по тексту. Разрешение видеокамер указано 420 линий, что легко проверяется на таблице, и будьте уверены, оно окажется не хуже заявленного. Цена, действительно выше, сравним, например цену модульных (бескорпусных) видеокамер с разрешением 420 линий – черно-белую LG 1/3’ CCD и цветную SHARP 1/3’ CCD день/ночь. В Украине после доставки и растаможки разница в цене составляет 5-10 $. Трудно назвать это экономией, на языке вертятся совсем другие слова.
Цветная камеры ставятся вовсе не для красоты. Изображение в цвете более информативно, это и цвет автомобиля, и цвет одежды. Иногда невозможно распознать предмет по внешнему виду, а по цвету, он без труда идентифицируется. Плюс человеческий фактор, одно дело, если охранник видит серый экран и анализ изображения требует постоянного напряжения, и совсем другое, когда изображение естественное.
Наш совет – цветные, только цветные видеокамеры.
Если задача не требует качественного изображения, нужно без затей проследить за няней и ребенком, любимой секретаршей, то достаточно приобрести за символические деньги CMOS видеокамеру. Они имеют встроенный микрофон, полностью соответствуют поставленной задаче, по выполнению которой камеру можно кинуть в стол без сожаления.

ОПТИКА:
В видеокамерах для систем видеонаблюдения применяются объективы в двух основных стандартах: M12 и CS.

M12 — миниатюрные объективы с резьбой диаметром 12 мм. Самые распространенные в камерах для систем видеонаблюдения. Предназначены для видеокамер с матрицами до 1/3 дюйма, а некоторые широкоугольные только до ¼ дюйма. Выпускаются на фокусные расстояния от 1.8 мм до 25 мм. В этом стандарте производятся объективы с точечной оптикой, диаметр линзы 1-2 мм “Pinhole”, варифокальные, то есть с регулируемым фокусным расстоянием, обычно от 3.5 до 8.0 мм.
Из-за небольшого диаметра линзы, объективы M12 не являются светосильными, но, на практике данный недостаток не столь существенен, за то, эти объективы афокальны, обладают большой глубиной резкости, обычно от метра до бесконечности.

CS объективы представлены огромным ассортиментом разной по классу и назначению оптики, объединенной только посадочным диаметром.
Простейшие объективы мало, чем отличаются, кроме резьбы от объективов M12. Следующая категория – объективы с ручной диафрагмой. Они вручную позволяют регулировать силу светового потока, попадающего на матрице. В этом возникает необходимость при наблюдении при избыточно ярком освещении или недостаточной глубине резкости. Следующий класс – объективы с Автоматической Регулировкой Диафрагмы “АРД”. Объектив с АРД имеет связь с видеокамерой, которая, используя один их вариантов управления: “DC” – постоянным током или “VIDEO” – по уровню видеосигнала, автоматически устанавливает оптимальную силу светового потока, попадающего на матрице. Матрицы современных камер имеют очень высокие динамические характеристики. “Электронный затвор” перекрывает практически весь диапазон вероятных уровней освещенности, пожалуй, кроме яркого солнечного света, где иногда случаются утери деталей на освещенных местах. Для исключения этой проблемы и устанавливаются объективы с автоматической регулировкой диафрагмы. 

Отзывов нет

Комментариев пока нет.

К сожалению, отзывы закрыты.

Copy Protected by Chetan's WP-Copyprotect. Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования