На що звертати увагу: обираємо камеру правильно

Камери відеоспостереження — вже давно не просто картинка з об’єкта. Сьогодні від цих пристроїв вимагають чіткого зображення, хорошого нічного бачення, коректної роботи при сильному світлі та навіть розпізнавання обличчя і номерів. Щоб обрати правильну модель, варто розуміти, що означають такі параметри, як роздільна здатність, чутливість, інфрачервоне підсвічування та цифрові функції обробки зображення. Усе це без зайвих технічних термінів і складних пояснень - розказуємо просто і по суті.

Основні характеристики камер відеоспостереження

Роздільна здатність: що важливо

Роздільна здатність (Мегапікселі) — параметр, що характеризує детальність зображення, одним словом, чим більша роздільна здатність, чим краще проглядаються дрібні деталі, такі як номер автомобіля, обличчя людини. У цифрових камерах та аналогових HD відеокамерах зчитування інформації з матриці відбувається попіксельно, і відповідно вимірюється в кількості пікселів, зазвичай це мега пікселі, що означає мільйони пікселів.

Відеокамери стандартної роздільної здатності мають роздільну здатність 2мп, підвищену роздільну здатність 4Мп, кольорові відеокамери високої роздільної здатності 8Мп-12Мп.

Крім самої кількості пікселів, що є на матриці, є ще співвідношення сторін висота-ширина. Наприклад, якщо роздільна здатність 2 Мп і співвідношення сторін 16:9, то матриця буде 1920Х1080 пікселів. Якщо ви не знаєте, який дозвіл у камери, але в той же час знаєте її розміри, його дуже легко визначити. Все, що потрібно зробити, - це помножити ширину на висоту і отримати площу, що і дорівнюватиме роздільній здатності в пікселях. Ось і приклад - 1280Х720 = 9216000, що дорівнює приблизно 1 Мп.

Крім символьного позначення роздільної здатності в мегапікселях або у співвідношенні сторін, існують літерні позначення роздільної здатності, наприклад, HD, fullHD, UHD, VGA та інші.

Що означають ці абревіатури:

VGA (640Х480-0.3Мп) назва походить від однойменного компонентного відеоінтерфейсу.

HD (1280X720-1Мп) high definition перекладається просто - висока роздільна здатність, також цю абревіатуру застосовують до роздільної здатності 1280Х960 або 1.3 Мп.

FullHD (1920X1080-2Мп) full high definition - відповідно перекладається як повне HD.

UHD (4K-3840X2160 або 8 Мп, 8K-7680x4320 або 33 Мп) ultra high definition – це новітні стандарти, які вже є на ринку. Камери з роздільною здатністю UHD-4K вже є у продажу.

Особливості роботи при слабкому освітленні

Чутливість (люкс) – мінімальний рівень освітленості (у люксах), при якому відеокамера дає відеосигнал, що розпізнається. Чим параметр менший, тим менше світла необхідно камері для того, щоб видати прийнятну картинку. Для звичайних кольорових відеокамер вона становить приблизно 0,01 люкс (присмерк), для високочутливих до 0,00015 люкс (темна ніч). До таких камер відносяться камери з технологією ColorVu та Darkfighter у Hikvision та FullColor та Starlight у Dahua.

Варто згадати, що чутливість матриці відеокамер у чорно-білому режимі зачіпає не тільки спектр видимого світла, але інфрачервону область, що дозволяє застосовувати інфрачервоне підсвічування в умовах низького освітлення. При цьому в ЧБ режимі чутливість буде вищою. Зазвичай камери позначають 2 значення. Наприклад, ось так: 0.01 лк/F1.2(день), 0 лк з ІЧ.

Орієнтовна освітленість об'єктів

Інфрачервоне підсвічування для нагляду у темряві

Будь-які камери відеоспостереження, залежно від своєї якості, досить успішно справляються зі зйомкою в умовах денного чи штучного освітлення. Забезпечити штучне освітлення на всій території може бути не завжди можливо, саме для таких випадків передбачені камери відеоспостереження з інфрачервоним підсвічуванням. Камери з ІЧ підсвічуванням оснащені світлодіодами, що передають інфрачервоне випромінювання, практично невидиме людському оку. Чутлива матриця камери відеоспостереження розпізнає таке випромінювання, і завдяки цьому може знімати навіть у темряві.

Основними параметрами ІЧ підсвічування є дальність та кут огляду.

Як правило, кут випромінювання інфрачервоного підсвічування залежить від конструкції світлодіода, його можна знизити, при цьому збільшивши дальність, або навпаки, пожертвувати потужністю, розширивши кут. Оптимальним буде такий варіант, при якому кут випромінювання ІЧ-підсвічування дорівнюватиме куту огляду об'єктива камери. У сучасних камерах зазвичай цей параметр вже підібраний виробником.

Дальність ІЧ підсвічування зазвичай варіюється від 10 до 150 метрів. Залежно від простору, який потрібно переглядати, слід підбирати камеру з відповідною дальністю виявлення. Наприклад, якщо людина підійде досить близько до камери, то інфрачервоне підсвічування просто засвітить обличчя, а значить не можна буде провести впізнання об'єкта і як наслідок - повна марність системи відеоспостереження в нічний час. Хоча щоб такого не сталося, треба враховувати діапазон інфрачервоного підсвічування, якщо діапазон 20 метрів, то немає сенсу ставити таку камеру, де люди будуть ходити на відстані 1-3 метрів. Звичайно, в сучасних камерах є технологія Smart IR, що зменшує потужність підсвічування в залежності від рівня освітленості, але не завжди вона рятує ситуацію. Її робота виглядає ось так:

Цифрові функції обробки зображення

AGC (Automatic Gain Control) – автоматичне регулювання підсилення. При увімкненому режимі AGC камера автоматично посилює відеосигнал при зменшенні освітленості. Технологія дозволяє отримати якісну картинку на моніторі при малій освітленості об'єкта. Як правило, діапазон регулювання посилення обмежується діапазоном 12-20 дБ (тобто 4-10 разів), так як збільшення посилення відеосигналу призводить до високого зашумлення і погіршення зображення.

BLC (Back Light Compensation) – компенсація заднього світла або компенсація зустрічного засвічення. Це функція відеокамери, яка дозволяє керувати автоматичним регулюванням посилення та електронним затвором не по всій площі екрана, а по його центральній частині, що дозволяє компенсувати надлишок освітлення, що заважає сприйняттю. Функція дозволяє уникнути перемикання з режиму «ніч» в режим «день» при короткочасному засвітленні фотодатчика внаслідок різкого перепаду освітленості та отримати якісне зображення навіть за умови, що в камеру направлено яскраве джерело світла або об'єкт знаходиться на тлі яскраво освітленої ділянки. Якщо світло за об'єктом яскраве і спрямоване прямо в об'єктив, діафрагма звужується, і об'єкт переднього плану виглядає темним і розмитим на зображенні. Завдяки функції BLC отвір діафрагми все одно відкривається широко, тому об'єкти на передньому плані виходять світлими і чіткими навіть на тлі яскравого світла. У більшості випадків BLC забезпечує нормальне освітлення центральної частини кадру, але на деяких моделях камер відеоспостереження BLC може підбирати значення діафрагми по кількох зон кадру, забезпечуючи тим самим найкращу якість зображення.

WDR (Wide Dynamic Range) – широкий динамічний діапазон, співвідношення максимального значення яскравості зображення та її мінімального значення. Функція дозволяє організувати якісний перегляд світлих і темних ділянок кадру. Подвійне сканування кадру з допомогою швидких сучасних процесорів ділить кадр на частини, що з темних і світлих ділянок кадру. Кожна складова обробляється окремо (темна частина стає яскравішою, світла залишається незмінною або трохи зменшується за яскравістю), потім ці дві частини поєднуються у кадр. Виходить картинка з однаково якісно оброблених темних та світлих ділянок. Крім яскравості автоматично підлаштовується контраст зображення.

Робота функції WDR виглядає так:

D-WDR (Digital Wide Dynamic Range) – розширений динамічний діапазон із цифровою обробкою сигналу дозволить отримати якісне зображення одночасно яскравих та темних ділянок кадру. Кількість градацій сірого (напівтонів), які може передати відеокамера, становить лише частину повного спектру від чисто білого до чисто чорного кольору. І якщо в кадрі одночасно присутні і яскраві та темні ділянки (наприклад, яскраве небо в сонячний день і об'єкт у тіні), то відеокамера змушена розраховувати експозицію, намагаючись охопити максимум градацій яскравості. В результаті яскраві об'єкти виявляються темнішими (ближчими до сірого) і темнішими – світлішими (теж ближче до сірого). Таким чином, втрачається контрастність зображення. Технологія розширення динамічного діапазону дає змогу передати всі градації сірого у всіх ділянках кадру з максимальною достовірністю, зберігши контрастність, але при цьому відбувається втрата деталізації. А ось для збереження деталізації (чіткості) і застосовується цифрова обробка цього процесу і представляє технологію D-WDR.

2DNR - технологія придушення шуму, алгоритм 2DNR передбачає обробку окремих кадрів відеозображення, аналізуючи та виправляючи пікселі, які з великою ймовірністю є шумом. 2DNR демонструє хороший результат стосовно рухомих об'єктів, цей алгоритм використовується в частинах кадру, де є рух. У режимі 2D-NR зображення згладжується, що робить його більш читабельним і значно скорочує обсяг записуваних реєстратором даних. Ступінь згладжування регулюється відеопроцесором.

3DNR – технологія придушення шуму, 3DNR аналізує відмінності між кадрами, щоб скоригувати пікселі та покращити якість. Як правило, 3DNR краще пригнічує шум, ніж 2DNR, але при цьому об'єкти, що рухаються, можуть виглядати розмитими. Технологія 3DNR використовується у статичних областях області огляду.

HLC – компенсація яскравого засвічення, яка дозволяє зробити надмірно яскраві деталі видимими, вирівнюючи якість картинки при відеоспостереженні. Функція дає можливість чітко побачити темний об'єкт, який розташований перед заднім заднім фоном. Наприклад, коли людина стоїть перед вікном. Актуальною буде ситуація, коли камера спостереження наведена на об'єкти з яскравим сонячним освітленням або яскравим світлом ліхтарів.