Зернистость ip камеры. Справочная по видеонаблюдению

Многие пользователи и инсталляторы оборудования видеонаблюдения часто остаются недовольны качеством изображения только что установленной системы. И виноваты в этом, все-таки не продавцы, поставившие покупателю «не то» оборудование. Как и любое сложное профессиональное оборудование, системы видеонаблюдения перед введением в эксплуатацию требуют правильной отладки и настройки полной всевозможных нюансов.

Множество проблем, связанных с качеством картинки, заключаются в неправильной или неоптимальной настройке камеры для применения в различных условиях наблюдения. Например, всепогодная уличная камера рассчитана на работу как при дневном свете, так и в сумерках. Соответственно, и функциями такая камера обладает достаточно широкими, и при неправильной настройке такой камеры вполне возможен случай, когда камера не будет оптимально сконфигурирована ни для работы днем, ни ночью.

Вообще говоря, возможности камеры во многом зависят от применяемого процессора. Своеобразным «посредником» между процессором и пользователем выступает экранное меню камеры (OSD). Именно манипуляцией настройками этого меню мы можем управлять работой процессора камеры, и их изменение во многом определяет качество картинки.

Экранное меню у камер своеобразное поле творчества многих производителей. Иногда они (производители) предпочитают не утруждать себя написанием подробных инструкций по конфигурации своих камер с помощью этого самого меню, прикладывая только брошюрку с коротким описанием настройки основных функций. При большой распространенности камер с OSD меню нигде нет толкового описания того, как же настраивать камеру с помощью него при различных внешних условиях наблюдения. Поэтому в таких случаях монтажникам систем видеонаблюдения остается полагаться на собственный опыт, полученный при работе с OSD меню камер других производителей, благо, что многие основные функции всех камер являются однотипными.

Основная цель данной статьи помочь разобраться инсталляторам и пользователям средств видеонаблюдения в основных функциях камер и их настройке с помощью экранного меню для различных целей и условий работы.

Часто к инженерам нашей компании обращаются с вопросами - помочь разобраться в различных, почти мистических проблемах с видеокамерами. Например, недавний случай. После приобретения и установки нескольких камер, потребитель обнаружил, что одна из них показывает вместо панорамы улицы белое свечение. В ходе недолгих выяснений сути проблемы возникла мысль о сильной засветке объектива камеры. Так и оказалось: компенсация засветки была выключена, поэтому сильные блики и яркий уличный свет настолько сильно засвечивали камеру, что разобрать что-либо было почти невозможно. Настройка компенсации засветки и авторегулировки усиления быстро решила проблему и в очередной раз убедила в том, что большая часть проблем, возникающая с видеокамерами, связана всего лишь с неправильными или не оптимальными установками OSD меню.

Рассмотрим несколько условий, в которых в большинстве своем работают камеры видеонаблюдения: помещение с искусственным светом, улица днем и ночные сумерки. Во всех этих режимах освещенность, спектр и цветовая температура света будут различными, поэтому и настройки камеры работающей в этих условиях тоже будут выбираться исходя из условий работы.

I. Помещение с искусственным светом.

Обычно источниками освещения всякого рода помещений являются лампы дневного света. Цветовая температура таких ламп находится в интервале 4000-6500 К, а спектр излучения - в диапазоне 350-730 нм. Основная проблема организации видеонаблюдения в таких помещениях сильные отражения от стен, пола и предметов интерьера (см. рис. 1):

Рис. 1. Пример изображения с некорректными настройками OSD .

Поэтому в первую очередь необходимо устранить засветку объектива камеры настройкой следующих параметров:

SHUTTER -скорость срабатывания электронного затвора.Значения 1/50, 1/60, 1/120 и т.д. означают доли секунды, на которые происходит открытие электронного затвора и накопление света. В случае ярко освещенного помещения бывает полезно устанавливать значения не более 1/50. Например, вот как выглядят результаты съемки с различным временем срабатывания затвора:

Скорость срабатывания затвора

1/50 1/500 1/1600

Часто в списке режимов срабатывания затвора есть пункт FLK так обозначается скорость затвора, равная 1/120 или 1/60 данный режим позволяет избавиться от мерцания изображения, которое проявляется при искусственном освещении и частоте сети не кратной 50 Гц. Для нашей страны это неактуально, т.к. частота сети всегда равна 50 Гц.

AGC (Automatic Gain Control) автоматическая регулировка усиления (АРУ). AGC отвечает за автоматическую подстройку уровня сигнала в зависимости от условий внешней освещенности. При правильной регулировке AGC можно добиться полной или частичной компенсации засветки. Обычно экранное меню камер содержит либо ступенчатую регулировку усиления (LOW, MIDDLE, HIGH, OFF) либо относительно плавную (как, например, в камерах JetekPro):

Рис. 2 . Рис. 3 .

С AGC связана еще одна очень полезная функция D-WDR расширение динамического диапазона. Многие пользователи систем видеонаблюдения сталкивались с ситуацией, когда камера, снимающая одновременно ярко освещенные и затененные объекты (например, человека на фоне яркого света от окна), не может правильно передать детали части изображения находящейся в тени, и поэтому эта часть отображается слишком темной. Функция D-WDR позволяет избежать потери контрастности и усреднить яркость изображения. Таким образом достигается одинаково хорошее различение как ярких, так и затененных деталей изображения.

Для демонстрации работы функции расширения динамического диапазона мы поместили предмет на фоне яркого источника искусственного света.

В первом случае (левая картинка) WDR ограничен низким значением. В кадре одновременно оказываются светлые и темные зоны, поэтому камера рассчитывает экспозицию таким образом, чтобы охватить максимум градаций яркости, что вызывает потерю контрастности. Установка WDR в режим HIGH (правая картинка) задает наибольшую ширину динамического диапазона для камеры, что приводит к усреднению яркости изображения и заметному улучшению его качества.

В некоторых камерах D-WDR может иметь два режима работы: для улицы (OUTDOOR) и внутри помещения (INDOOR), поэтому при использовании камеры в помещении с искусственным светом режим работы D-WDR следует установить на INDOOR.

Еще одной проблемой в помещении может стать ослепление камеры от источника света, направленного прямо в объектив. В этом случае хорошего изображения простой регулировкой скорости затвора и настройкой AGC не добиться. Для этого в камере реализована функция подавления прямой засветки объектива HLC (Highlight Compensation компенсация задней засветки) либо различные вариации на ту

жетему BLC (Backlight Compensation), SBLC (Super Backlight Compensation). Суть одна: уменьшение влияния источников света, «ослепляющих» камеру.

Свет, засвечивающий объектив камеры способен сильно снизить эффективность применения ее как средства обеспечения безопасности.

На следующих рисунках наглядно показана работа функции HLC .


Функция HLC выключена Функция HLC включена

При включении функции HLC происходит автоматическая маскировка источника яркого света. При этом существенно лучше отображаются объекты, находящиеся как перед источником света, так и за ним.

Настройка цветопередачи . В помещении с искусственными источниками света, как правило, часто приходится регулировать баланс белого. Регулировка баланса белого позволяет настроить соответствие цветовой гаммы изображения, получаемого с камеры истинной цветовой гамме объекта съёмки. Как правило камеры имеют несколько режимов:

ATW - автоматическая настройка баланса белого в пределах температуры цвета в пределах 1800°K~10500°K.

AWC автоматическое слежение за балансом белого. При выборе этого режима камера будет автоматически подстраивать баланс белого исходя из внешней обстановки, в отличие от ATW , который производит однократную автоматическую настройку баланса.

MANUAL режим ручных настроек. В случае неверного отображения цветов в автоматических режимах, можно установить вручную уровень составляющих цветов: красного (RED) и синего (BLUE) с помощью отображаемых на экране ползунков.

AWCSET адаптационные настройки баланса белого. В целях получения оптимальных настроек следует навести камеру на белый лист бумаги и нажать кнопку ENTER. В случае изменения параметров освещения(например, замены ламп накаливания на флуоресцентные) процедуру необходимо будет повторять.

INDOOR (внутри помещения) если камера установлена внутри помещения, можно использовать этот режим, задающий баланс белого для цветовой температуры, лежащей в пределах 4500°K~8500°K.

OUTDOOR (вне помещения) автоматическая настройка баланса белого в пределах температуры цвета 1800°K~10500°K. в таком температурном диапазоне находится солнечный свет в течение суток. Установка баланса белого в режим OUTDOOR часто дает правильную цветопередачу при применении камеры на улице.

В итоге, при правильной настройке камеры при работе внутри помещения, изображение будет выглядеть так:


Для примера следующее изображение было получено с камеры при настройках «по умолчанию»:

разница, как видно, существенная.

I I . Улица днем.


Пример правильной настройки камеры для работы

на улице в условиях естественного освещения.

Как правило, основные проблемы, с которыми сталкивается инсталлятор на этапе настройки системы видеонаблюдения и пользователь при эксплуатации камер на улице:

засветки, вызванные бликами и отражениями света от всевозможных объектов: асфальта, стен зданий, окон и т.д.,

изменение условий освещенности. В пасмурную погоду или вечером изображение заметно теряет в качестве из-за недостатка освещенности. По этой же причине увеличивается зашумленность изображения, наблюдаемая в виде хаотического мельтешения цветных или черно-белых пикселей на экране.

Борьба с засветками и бликами при настройке уличной камеры ведется точно так же как и в описанном случае, когда камера установлена в помещении. Как правило, в солнечный день освещенность на улице существенно выше, чем в помещении с искусственными источниками света, поэтому в первую очередь следует произвести настройку электронного затвора или степени открытия диафрагмы (IRIS ):

Если же регулировкой электронного затвора или диафрагмы полностью устранить засветку не удастся, то дальнейшую компенсацию засветки следует выполнять с использованием функции WDR или BLC .

При настройке уличной камеры посредством OSD следует выставить автоматическую регулировку усиления (AGC ) в значение HIGH или MIDDLE в этом случае колебания освещенности не будут оказывать значительного влияния на яркость изображения на экране монитора.

Также при снижении освещенности на изображении становятся заметны шумы, обусловленные особенностями устройства светочувствительной ПЗС-матрицы. Для того чтобы минимизировать влияние шумов на полезный видеосигнал, следует задействовать функцию шумоподавления (DNR Dynamic Noise Reduction ):

Уровень шумоподавления во всех случаях желательно выставлять на максимальное значение.


I II . Улица ночью.

В первую очередь стоит отметить, что ночное видеонаблюдение всегда будет уступать по качеству изображения видеонаблюдению дневному. Лучшим способом организации приемлемого качества картинки с оглядкой на стоимость конечного оборудования, пожалуй, является использование инфракрасной подсветки. Установка искусственного освещения в таких случаях будет достаточно дорогостоящим предприятием как в отношении цены оборудования, его монтажа, так и эксплуатации.

Видеонаблюдение в ночное время, как правило, ведется в черно-белом режиме съемки по причине того, что чувствительность камеры в этом режиме выше, чем в цветном. Кроме того съемка в цветном режиме должна происходить без инфракрасного фильтра, что приводило бы к значительным цветовым искажениям. По этим причинам при настройке камеры, работа которой предполагается днем и ночью необходимо в первую очередь выставить режим работы на «авто» (AUTO ):

Главное меню камеры JTC -1560. Функция DAY / NIGHT установлена в режим AUTO .

Автоматическая смена режимов «день» и «ночь» позволяет камере снимать дневную панораму без искажения цветов и ночную с наилучшей возможной чувствительностью. В некоторых случаях режим автоматического перехода «день/ночь» может содержать расширенные настройки, как, например, на следующем рисунке:

Здесь S -LEVEL и E -LEVEL соответственно, начальный и конечный уровень освещенности, при котором камера будет переходить в режим «ночь» (S -LEVEL ) и в режим«день» (E -LEVEL ).

Новейшие модели камер JetekPro содержат теперь весьма полезную функцию компенсации засветок, вызванных инфракрасными осветителями при наблюдении в ночное время SmartIR . В камере JetekPro автоматически регулируется величина сигнала при его обработке процессором до приемлемого уровня, при котором на полученном изображении засветки будут минимальны, либо будут отсутствовать вообще. Доступ к настройки Smart IR можно получить через экранное меню.


Меню настройки функции SmartIR

Одна из возможностей Smart IR состоит в том, что она имеет возможность задания области крана, в которой будет срабатывать компенсация засветки. Для задания области следует выбрать пункт Area меню IR SMART (рис. 3, рис. 4). В появившемся подменю можно изменять размер области по высоте (height ), ширине (width ), перемещать область вверх-вниз (top /bottom ) и влево-вправо (left /right ). Воспользовавшись этой возможностью, мы для наглядной демонстрации работы разделили экран на две равные части в левой половине экрана задали область действия SmartIR , в правой, соответственно, SmartIR не была задействована

Разделение экрана на две части помогает очень наглядно показать работу Smart IR . Идентификация лица человека на расстоянии 1-2 метра от источника освещения отличная! В целом, качество работы Smart IR ничем не уступает Intelligent IR . Скорость срабатывания компенсации в обоих случаях примерно одинаковая.


Демонстрация работы функции SmartIR в камерах JetekPro

Однако, не все модели камер способны производить съемку в ИК-спектре. В случае, когда камера не чувствительна к ИК-освещению, ночную съемку можно проводить, используя функцию SENS -UP режим накопления. Принцип работы режима накопления построен на особенности ПЗС-матрицы: она может накапливать заряд в светочувствительных ячейках в течение длительного времени, формируя изображение даже в темноте, когда человеческий глаз не способен ничего различить. Режим накопления кроме всего прочего достаточно хорошо подавляет шумы. Фактически режимы работы SENS -UP есть не что иное, как длительные выдержки электронного затвора. И обозначение режима SENS -UP x 64 означает, что снятие «картинки» с матрицы будет происходить через время равное 1/50*64 секунды, т.е. в 64 раза медленнее, чем самое большое время срабатывания электронного затвора камеры (обычно это время равно 1/50 секунды).

Пример работы функции накопления в режиме x 2 и x 256.

Что соответствует скорости затвора 1/25 и 5 секунд.

В условиях ночной съемки становится весьма заметным шум на изображении. Его природа обуславливается наличием тепловых зарядов в полупроводниковой матрице. При большой освещенности матрицы в дневное время суток величина полезного сигнала намного больше шумового, генерируемого матрицей. Но при малой освещенности ночью величина полезного сигнала становится сравнимой с величиной шума это и приводит к появлению «снега» на картинке. Для подавления шумов применяются различные алгоритмы цифровой фильтрации. Один из них, достаточно распространенный, применяется в камерах JetekPro так называемый алгоритм 3DNR . Цифра 3 тут фигурирует не зря она показывает, что алгоритм шумоподавления анализирует не только двумерный сигнал (отдельную картинку в какой-либо момент времени), но и временную последовательность кадров третью координату. Тепловой шум по своей природе имеет свойство «зануляться», если усреднять его по времени. Этим и пользуются разработчики алгоритмов обработки изображения: грубо говоря, если за короткий промежуток времени просуммировать сигнал, представляющий собой несколько картинок, то шум частично компенсирует сам себя. Уровень шумоподавления обычно лучше выставить либо на максимальное, либо на близкое к максимальному значение.

Установка уровня DNR .

Конечно, охватить в одной статье все возможные комбинации настроек камер JetekPro не представляется возможным. Но, зная предназначение того или иного параметра OSD меню и влияние, которое он оказывает на изображение, гораздо проще понять какие настройки камеры необходимо изменять для получения наилучшего изображения в различных обстановках.

Вендоры сейчас предлагают огромный выбор камер для видеонаблюдения. Модели отличаются не только общими для всех камер параметрами - фокусным расстоянием, углом обзора, светочувствительностью и т. д.,- но и различными фирменными "фишками", которыми каждый производитель стремится оснастить свои устройства.

Поэтому зачастую краткое описание характеристик камеры для видеонаблюдения представляет собой пугающий перечень непонятных терминов, к примеру: 1/2.8" 2.4MP CMOS, 25/30fps, OSD Menu, DWDR, ICR, AWB, AGC, BLC, 3DNR, Smart IR, IP67, 0.05 Lux и это еще далеко не все.

В предыдущей статье мы остановились на видеостандартах и классификации камер в зависимости от них . Сегодня мы разберем основные характеристики камер для видеонаблюдения и расшифровку обозначений специальных технологий, используемых для улучшения качества видеосигнала:

  1. Фокусное расстояние и угол обзора
  2. Апертура (число F) или светосила объектива
  3. Регулировка диафрагмы (автодиафрагма)
  4. Электронный затвор (AES, скорость затвора, выдержка)
  5. Чувствительность (светочувствительность, минимальное освещение)
  6. Классы защиты IK (Vandal-proof, антивандальные) и IP (от влаги и пыли)

Тип матрицы (CCD ПЗС, CMOS КМОП)

Существует 2 типа матриц камер видеонаблюдения: CCD (на русском - ПЗС) и CMOS (на русском - КМОП). Они отличаются как устройством, так и принципом действия.

CCD CMOS
Последовательное считывание из всех ячеек матрицы Произвольное считывание из ячеек матрицы, что уменьшает риск смиринга - появления вертикального размазывания точечных источников света (ламп, фонарей)
Низкий уровень шумов Высокий уровень шума из-за так называемых темповых токов
Высокая динамическая чувствительность (больше подходят для съемки движущихся объектов) Эффект "бегущего затвора" - при съемке быстро движущихся объектов могут возникать горизонтальные полосы, искажения картинки
Кристалл используется только для размещения светочувствительных элементов, остальные микросхемы нужно размещать отдельно, что увеличивает размеры и стоимость камеры Все микросхемы можно расположить на одном кристалле, что делает производство камер с CMOS-матрицами простым и недорогим
Благодаря использованию площади матрицы только под светочувствительные элементы, возрастает эффективность ее использования - она приближается к 100% Низкое энергопотребление (почти в 100 раз меньше, чем у ПЗС матриц)
Дорогое и сложное производство Быстродействие

Долгое время считалось, что матрица CCD дает гораздо более качественное изображение, чем CMOS. Однако современные матрицы КМОП зачастую практически ничем не уступают ПЗС, особенно в том случае, если к системе видеонаблюдения нет слишком высоких требований.

Размер матрицы

Обозначает размер матрицы по диагонали в дюймах и пишется в виде дроби: 1/3", 1/2", 1/4" и т. д.

Стандартно считается, что чем больше размер матрицы, тем лучше: меньше шумов, четче картинка, больше угол обзора. Однако на самом деле лучшее качество изображения обеспечивает не размер матрицы, а размер ее отдельной ячейки или пикселя - чем он больше, тем лучше. Поэтому при выборе камеры для видеонаблюдения нужно рассматривать размер матрицы вместе с количеством пикселей.

Если матрицы с размерами 1/3" и 1/4" имеют одинаковое количество пикселей, то в этом случае матрица 1/3", естественно, будет давать лучшее изображение. А вот если на ней пикселей больше, то нужно брать в руки калькулятор и подсчитывать примерный размер пикселя.

К примеру, из приведенных ниже расчетов размера ячейки матрицы можно увидеть, что во многих случаях размер пикселя на матрице 1/4" оказывается большим, чем на матрице 1/3", а значит, видеоизображение с 1/4" , хотя она и меньше по размеру, будет лучше.

Размер матрицы Количество пикселей (млн) Размер ячейки (мкм)
1/6 0.8 2,30
1/3 3,1 2,35
1/3,4 2,2 2,30
1/3,6 2,1 2,40
1/3,4 2,23 2,45
1/4 1,55 2,50
1 / 4,7 1,07 2,50
1/4 1,33 2,70
1/4 1,2 2,80
1/6 0,54 2,84
1 / 3,6 1,33 3,00
1/3,8 1,02 3,30
1/4 0,8 3,50
1/4 0,45 4,60

Фокусное расстояние и угол обзора

Эти параметры имеют большое значение при выборе камеры для видеонаблюдения, и они тесно связаны между собой. Фактически, фокусное расстояние объектива (часто обозначается f)- это расстояние между линзой и матрицей.

На практике же фокусное расстояние определяет угол и дальность обзора камеры:

  • чем меньше фокусное расстояние, тем шире угол обзора и тем меньше деталей можно рассмотреть на объектах, расположенных вдали;
  • чем больше фокусное расстояние, тем уже угол обзора видеокамеры и тем детальнее изображение удаленных объектов.


Если вам необходим общий обзор какой-то площади, и вы хотите использовать для этого как можно меньше камер - покупайте камеру с небольшим фокусным расстоянием и, соответственно, широким углом обзора.

А вот на тех участках, где требуется детальное наблюдение за сравнительно небольшой площадью, лучше поставить камеру с увеличенным фокусным расстоянием, направив ее на объект наблюдения. Это часто используется на кассах супермаркетов и банков, где нужно видеть номинал купюр и другие подробности расчетов, а также на въезде на автостоянки и прочие площадки, где необходимо различать автомобильный номер на большом расстоянии.


Самое распространенное фокусное расстояние - 3,6 мм. Оно примерно соответствует углу обзора человеческого глаза. Камеры с таким фокусным расстоянием используются для видеонаблюдения в небольших помещениях.

В представленной ниже таблице - информация и взаимосвязи фокусного расстояния, угла обзора, дистанции распознавания и т. д. для наиболее распространенных фокусов. Цифры примерные, так как зависят не только от фокусного расстояния, но и других параметров оптики камеры.

В зависимости от ширины угла обзора камеры для видеонаблюдения принято делить на:

  • обычные (угол обзора 30°-70°);
  • широкоугольные (угол обзора примерно от 70°);
  • длиннофокусные (угол обзора менее 30°).

Буквой F, только обычно заглавной, обозначается также светосила объектива - поэтому при чтении характеристик обращайте внимание - в каком контексте употребляется параметр.

Тип объектива

Фиксированный (монофокальный) объектив - самый простой и недорогой. Фокусное расстояние в нем зафиксировано, и его нельзя поменять.

В варифокальных (вариофокальных) объективах можно менять фокусное расстояние. Его настройка производится вручную, обычно один раз, когда камера устанавливается на место съемки, а в дальнейшем - по необходимости.

Трансфакторные или зум-объективы также предоставляют возможность менять фокусное расстояние, но удаленно, в любой момент времени. Изменение фокусного расстояния производится с помощью электропривода, поэтому их также называют моторизированными объективами.

"Рыбий глаз" (fisheye, фишай) или панорамный объектив позволяет установить всего одну камеру и достичь при этом 360° обзора.


Конечно, в результате получаемое изображение имеет эффект "пузыря" - прямые линии искривлены, однако в большинстве случаев камеры с такими объективами позволяют разделять одно общее панорамное изображение на несколько отдельных, с корректировкой под привычное человеческому глазу восприятие.

Pinhole-объективы позволяют вести скрытое видеонаблюдение, благодаря своему миниатюрному размеру. Фактически, пинхол-камера не имеет объектива, а лишь миниатюрное отверстие вместо него. В Украине использование скрытого видеонаблюдения серьезно ограничено, как и сбыт устройств для него.

Это наиболее распространенные типы объектива. Но если вдаваться более глубоко, объективы разделяются также по другим параметрам:

Апертура (число F) или светосила объектива

Определяет способность камеры снимать качественную картинку в условиях плохой освещенности. Чем больше число F, тем менее открыта диафрагма и тем большая освещенность требуется камере. Чем меньше апертура, тем больше открыта диафрагма, а видеокамера может давать четкое изображение даже при плохом освещении.

Буквой f (обычно строчной) обозначается также фокусное расстояние, поэтому при чтении характеристик обращайте внимание - в каком контексте употребляется параметр. К примеру, на картинке выше апертура обозначена маленькой f.

Крепление объектива

Для крепления объектива к видеокамере существует 3 вида креплений: C, CS, M12.

  • Крепление C сейчас используется редко. Объективы C можно установить на камеру с креплением CS при помощи специального кольца.
  • Крепление CS - наиболее распространенный тип. Объективы CS несовместимы с камерами C.
  • Крепление M12 используется для объективов небольшого размера.

Регулировка диафрагмы (автодиафрагма), АРД, ARD

Диафрагма отвечает за поступление света на матрицу: при усиленном потоке света она сужается, препятствуя таким образом засвечиванию картинки, а при недостаточном освещении, наоборот, раскрывается, чтобы на матрицу попадало больше света.

Различают две большие группы камер: с фиксированной диафрагмой (сюда же можно отнести камеры вообще без нее) и с регулируемой .

Регулировка диафрагмы в различных моделях камер для видеонаблюдения может осуществляться:

  • Вручную.
  • Автоматически видеокамерой с помощью постоянного тока, на основании количества света, попадающего на матрицу. Такая автоматическая регулировка диафрагмы (АРД) обозначается как DD (Direct Drive) или DD/DC .
  • Автоматически специальным модулем, встроенным в объектив и отслеживающим световой поток, проходящий через относительное отверстие. Такой способ АРД в спецификациях видеокамер обозначается как VD (Video Drive) . Он эффективен даже при попадании в объектив прямых солнечных лучей, но камеры наблюдения с ним дороже.

Электронный затвор (AES, скорость затвора, выдержка, shutter)

У разных производителей этот параметр может обозначаться как автоматический электронный затвор, выдержка или скорость затвора, но по сути он обозначает одно и то же - время, в течение которого свет экспонируется на матрицу. Выражается он обычно в виде 1/50-1/100000s.

Действие электронного затвора чем-то схоже с автоматической регулировкой диафрагмы - он регулирует светочувствительность матрицы, чтобы подстроить ее под уровень освещенности помещения. На рисунке ниже можно увидеть качество изображения в условиях недостаточной освещенности при разной скорости затвора (на рисунке ручная настройка, в то время как AES делает это автоматически).

В отличие от АРД подстройка происходит не путем регулировки светового потока, попадающего на матрицу, а путем регулировки выдержки, длительности накопления электрического заряда на матрице.

Однако возможности электронного затвора гораздо слабее, чем автоматической регулировки диафрагмы, поэтому на открытых пространствах, где уровень освещения изменяется от сумерек до яркого солнечного света, лучше использовать камеры с АРД. Видеокамеры с электронным затвором оптимальны для помещений, где уровень освещения в течение времени меняется незначительно.

Характеристики электронного затвора мало чем отличаются у различных моделей. Полезной фичей является возможность ручной регулировки скорости затвора (выдержки), так как в условиях плохой освещенности автоматически выставляются низкие значения, а это приводит к смазанности изображения движущихся объектов.

Sens-UP (или DSS)

Это функция накопления заряда матрицы в зависимости от уровня освещенности, т. е. увеличения ее чувствительности в ущерб скорости. Необходима для съемки качественной картинки в условиях плохой освещенности, когда отслеживание скоростных событий не критично (на объекте наблюдения нет быстро движущихся объектов).

Она тесно связана с описанной выше скоростью затвора (выдержкой). Но если скорость затвора выражается во временных единицах, то Sens-UP - в коэффициенте увеличения выдержки (xN): время накопления заряда (выдержка) увеличивается в N раз.

Разрешение

Тему разрешений камер видеонаблюдения мы немного затронули в прошлой статье . Разрешение камеры - это, фактически, размер получаемой картинки. Он измеряется либо в ТВЛ (телевизионных линиях), либо в пикселях. Чем больше разрешение, тем больше деталей вы сможете рассмотреть на видео.

Разрешение видеокамеры в ТВЛ - это количество вертикальных линий (переходов яркости), размещенных на картинке по горизонтали. Он считается более точным, поскольку дает представление именно о размере картинки на выходе. Тогда как разрешение в мегапикселях, указываемое в документации производителя, может вводить покупателя в заблуждение - оно часто относится не к размеру итоговой картинки, а к числу пикселей на матрице. В этом случае нужно обращать внимание на такой параметр, как "Эффективное количество пикселей"

Разрешение в пикселях - это размер картинки по горизонтали и вертикали (если он указывается в виде 1280×960) или общее количество пикселей на картинке (если он указывается как 1 МП (мегапиксель), 2 Мп и т. д.). Собственно, разрешение в мегапикселях получить очень просто: нужно умножить количество пикселей по горизонтали (1280) на количество по вертикали (960) и разделить на 1 000 000. Итого 1280×960 = 1,23 МП.

Как пересчитать ТВЛ в пиксели и наоборот? Точной формулы пересчета нет. Для определения разрешения видео в ТВЛ нужно использовать специальные тестовые таблицы для видеокамер. Для примерного представления соотношения можно воспользоваться таблицей:


Эффективные пиксели

Как мы уже сказали выше, часто размер в мегапикселях, указываемый в характеристиках видеокамер, не дает точного представления о разрешении получаемого изображения. Производитель указывает количество пикселей на матрице (сенсоре) камеры, но далеко не все из них участвуют в создании картинки.

Поэтому был введен параметр "Количество (число) эффективных пикселей", который как раз и показывает, сколько пикселей формируют итоговое изображение. Чаще всего он соответствует реальному разрешению получаемой картинки, хотя бывают и исключения.

ИК (инфракрасная) подсветка, IR

Позволяет проводить съемку в ночное время. Возможности матрицы (сенсора) камеры видеонаблюдения гораздо выше, чем человеческого глаза - к примеру, камера может "видеть" в инфракрасном излучении. Это свойство стали использовать для съемок в ночное время и в неосвещенных/слабоосвещенных помещениях. При достижении определенного минимума освещения видеокамера переходит в режим съемки в инфракрасном диапазоне и включает ИК-подсветку (IR).

Светодиоды IR встраиваются в камеру таким образом, чтобы свет от них не попадал в объектив камеры, а освещал угол ее обзора.

Изображение, полученное в условиях слабого освещения с помощью инфракрасной подсветки, всегда черно-белое. Цветные камеры, которые поддерживают ночную съемку, также переходят в черно-белый режим.

Значения ИК-подсветки в видеокамерах обычно даются в метрах - т. е. на сколько метров от камеры подсветка позволяет получить четкое изображение. IR-подсветку с большой дальностью называют ИК-прожектором.

Что такое Smart ИК, Smart IR?

Умная ИК-подсветка (Smart ИК) позволяет увеличивать или уменьшать мощность инфракрасного излучения в зависимости от дистанции до объекта. Это делается для того, чтобы объекты, оказавшиеся близко к камере, не были засвечены на видео.

ИК фильтр (ICR), режим день/ночь

Использование инфракрасной подсветки для съемок в ночное время имеет одну особенность: матрица таких камер выпускается с повышенной чувствительностью к инфракрасному диапазону. Это создает проблему для съемок в дневное время, так как матрица регистрирует инфракрасный спектр и днем, что нарушает нормальную цветность получаемого изображения.

Поэтому такие камеры работают в двух режимах - день и ночь. Днем матрицу закрывает механический инфракрасный фильтр (ICR), который отсекает инфракрасное излучение. Ночью фильтр сдвигается, позволяя лучам ИК-спектра беспрепятственно попадать на матрицу.

Иногда переключение режима день/ночь реализуется программно, однако такое решение дает менее качественные изображения.

Фильтр ICR может устанавливаться и в камерах без инфракрасной подсветки - для отсечения инфракрасного спектра в дневное время и улучшения цветопередачи видео.

Если в камере нет фильтра IGR, потому что она изначально не была предназначена для съемок в ночное время, ей нельзя добавить функцию ночной съемки, просто докупив отдельный модуль с ИК-подсветкой. В этом случае цветность дневного видео будет существенно искажаться.

Чувствительность (светочувствительность, минимальное освещение)

В отличие от фотокамер, где светочувствительность выражается параметром ISO, светочувствительность камер видеонаблюдения чаще всего выражается в люксах (Lux) и означает минимальное освещение, при котором камера способна давать видеоизображение хорошего качества - четкое и без шумов. Чем ниже значение этого параметра, тем выше чувствительность.

Камеры для видеонаблюдения подбираются в соответствии с теми условиями, в которых их планируется эксплуатировать: к примеру, если минимальная чувствительность камеры составляет 1 люкс, то четкого изображения в ночное время без дополнительной инфракрасной подсветки с нее получить не удастся.

Условия Уровень освещенности
Естественное освещение на улице в безоблачный солнечный день свыше 100 000 люкс
Естественное освещение на улице в солнечный день с легкими облаками 70 000 люкс
Естественное освещение на улице в пасмурную погоду 20 000 люкс
Магазины, супермаркеты: 750-1500 люкс
Офис или магазин: 50-500 люкс
Холлы гостиниц: 100-200 люкс
Стоянки автотранспорта, товарные склады 75-30 люкс
Сумерки 4 люкс
Хорошо освещенная автомагистраль ночью 10 люкс
Места зрителей в театре: 3-5 люкс
Больница в ночное время, глубокие сумерки 1 люкс
Полнолуние 0,1 - 0,3 люкс
Лунная ночь (четверть Луны) 0,05 люкс
Ясная безлунная ночь 0,001 люкс
Облачная безлунная ночь 0,0001 люкс

Соотношение сигнал/ шум (S/ N) определяет качество видеосигнала. Шумы на видеоизображении появляются в результате плохого освещения и выглядят как цветной или черно-белый снег или зернистость.

Параметр измеряется в децибелах. На картинке ниже довольно неплохое качество изображения показано уже при 30 Дб, но в современных камерах для получения качественного видео S/N должно быть не ниже 40 Дб.

Подавление шумов DNR (3D-DNR, 2D-DNR)

Естественно, что проблема наличия шумов в видео не осталась без внимания производителей. На данный момент существуют две технологии подавления шумов на картинке и соответствующего улучшения изображения:

  • 2-DNR. Более старая и менее совершенная технология. В основном, убираются шумы только ближнего плана, кроме того, иногда изображение из-за чистки немного смазывается.
  • 3-DNR. Новейшая технология, которая работает по сложному алгоритму и убирает не только ближние шумы, но и снег и зернистость на дальнем фоне.

Частота кадров, fps (скорость потока)

Частота кадров влияет на плавность видеоизображения - чем она выше, тем лучше. Для достижения плавной картинки необходима частота не менее 16-17 кадров в секунду. Стандарты PAL и SECAM поддерживают частоту кадров на уровне 25 к/с, а стандарт NTSC - 30 к/с. У профессиональных камер частота кадров может доходить до 120 к/с и выше.

Однако нужно учитывать, что чем выше частота кадров - тем больше места потребуется для хранения видео и тем больше будет загружен канал передачи.

Компенсация засветки (HLC, BLC, WDR, DWDR)

Распространенными проблемами видеонаблюдения являются:

  • отдельные яркие объекты, попадающие в кадр (фары, лампы, фонари), которые засвечивают часть изображения, и из-за которых невозможно рассмотреть важные детали;
  • слишком яркое освещение на заднем плане (солнечная улица за дверями помещения или за окном и тому подобное), на фоне которого ближние объекты отображаются слишком темными.

Для их решения существует несколько функций (технологий), применяемых в камерах наблюдения.

HLC - компенсация яркой засветки. Сравните:

BLC - компенсация задней засветки. Реализуется путем увеличения экспозиции всего изображения, в результате чего объекты на переднем плане становятся светлее, однако задний фон получается слишком светлым, на нем невозможно рассмотреть детали.

WDR (иногда его называют также HDR) - широкий динамический диапазон. Также используется для компенсации задней засветки, но более эффективно, чем BLC. При использовании WDR все объекты на видео имеют примерно одинаковую яркость и четкость, что позволяет в деталях рассмотреть не только передний план, но и задний. Достигается это благодаря тому, что камера делает снимки с разной экспозицией, и потом совмещает их для получения кадра с оптимальной яркостью всех объектов.

D-WDR - программная реализация широкого динамического диапазона , которая несколько хуже, чем полноценный WDR.

Классы защиты IK (Vandal-proof, антивандальные) и IP (от влаги и пыли)

Этот параметр важен, если вы выбираете камеру для наружного видеонаблюдения или в помещение с высокой влажностью, пыльностью и проч.

Классы IP - это защита от попадания внутрь посторонних предметов различного диаметра, в том числе пылевых частиц, а также защита от влаги. Классы IK - это антивандальная защита, т. е. от механического воздействия.

Самыми распространенными среди наружных камер видеонаблюдения классами защиты являются IP66, IP67 и IK10.

  • Класс защиты IP66 : камера полностью пыленепроницаема и защищена от сильных водяных струй (или морских волн). Внутрь вода попадает в незначительных количествах и не нарушает работу видеокамеры.
  • Класс защиты IP67 : камера полностью пыленепроницаема и может выдержать кратковременное полное погружение под воду или долго находиться под снегом.
  • Антивандальный класс защиты IK10 : корпус камеры выдержит попадание 5 кг груза с 40 см высоты (энергия удара 20 Дж).

Скрытые зоны (Privacy Mask)

Иногда возникает необходимость скрыть от наблюдения и записи некоторые участки, попадающие в поле зрения камеры. Чаще всего это связано с охраной неприкосновенности частной жизни. Некоторые модели камер позволяют настроить параметры нескольких таких зон, закрыв определенную часть или части изображения.

К примеру, на рисунке ниже на изображении с камеры скрыты окна соседнего дома.

Другие функции камер видеонаблюдения (DIS, AGC, AWB и др.)

OSD меню - возможность ручной настройки множества параметров камеры: экспозиции, яркости, фокусного расстояния (если есть такая опция) и т. д.

- съемка в условиях плохой освещенности без инфракрасной подсветки.

DIS - функция стабилизации изображения с камеры при съемке в условиях вибрации или движения

EXIR Technology - технология инфракрасной подсветки, разработанная Hikvision. Благодаря ей достигается большая эффективность подсветки: большая дальность при меньшем энергопотреблении, рассеивании и т. д.

AWB - автоматическая регулировка баланса белого цвета в изображении, с тем, чтобы цветопередача была как можно ближе к естественной, видимой человеческим глазом. Особенно актуальна для помещений с искусственным освещением и различными источниками света.

AGC (АРУ) - автоматическая регулировка усиления. Применяется для того, чтобы выходной видеопоток с камер всегда был стабильным, независимо от силы входного видеопотока. Чаще всего усиление видеосигнала требуется в условиях слабой освещенности, а уменьшение - наоборот, при слишком сильном освещении.

Детектор движения - благодаря этой функции камера может включаться и вести запись только при возникновении движения на объекте наблюдения, а также передавать сигнал тревоги при срабатывании детектора. Это помогает сэкономить место для хранения видео на видеорегистраторе, разгрузить канал передачи видеопотока, и организовать оповещение персонала о произошедшем нарушении.

Тревожный вход камеры - это возможность включить камеру, начать запись видео при наступлении какого-либо события: срабатывания подключенного датчика движения или другого подключенного к ней датчика.

Тревожный выход позволяет запустить реакцию на зафиксированное камерой тревожное событие, например, включить сирену, отправить оповещение по почте или SMS и т. д.

Не нашли характеристику, которую искали?

Мы постарались собрать все часто встречаемые характеристики камер для видеонаблюдения. Если вы не нашли здесь пояснение какого-то непонятного для вас параметра - напишите в комментариях, мы постараемся добавить эту информацию в статью.


сайт

Камеры чувствительны к темноте.

«Нет света - нет изображения», этот принцип применим для любых систем видеонаблюдения (аналоговых и IP). Хотя для IP-систем освещение приобретает большее значение, поскольку сильнее снижается производительность. В аналоговой системе освещение влияет только на качество изображения. В системе IP видеонаблюдения низкое освещение оказывает влияние не только на качество видео, но может стать катализатором системных проблем.

Шум видеосигнала увеличивает поток данных от видеокамеры.

Низкая производительность в ночное время ведет к увеличению шума в видеосигнале, который является врагом сжатия. Плохое сжатие соответственно влияет на увеличение битрейта. Например, при хорошем освещении скорость передачи сигнала с IP камеры будет всего 10 Кб/с. Когда наступают сумерки, скорость может возрасти уже до 100 Кб/с – 10-кратное увеличение - в результате чего снижается эффективность и потенциал системы падает.

Активная ИК-подсветка необходима в критически важных IP-приложениях с низкой освещенностью.

Не важно, какая это система, аналоговая или сетевая, фактически все камеры видеонаблюдения передают качественное изображение в условиях дневного освещения. Однако от современных систем безопасности требуется круглосуточная производительность в режиме 24/7, поэтому полноценная работа ночью влияет на общую эффективность системы.

Как только заходит солнце, требования к пропускной способности сети растут по экспоненте. Что же делать? Для IP-систем можно вывести 5 основных циклов работы: 1. Формирование видео; 2. Кодирование и сжатие видео; 3. Передача видео; 4. Хранение видео; 5. Анализ видео.

Этап формирования видеоизображения можно назвать «начальным краем» системы. Ведь, если видеосигнал пропадает, другие этапы по кодированию, передаче и хранению не получат данных для работы. В итоге, последний этап видео анализа в реальном времени, тоже не будет иметь полезных данных для анализа.

Чтобы понять зависимость темноты к пропускной способности, рассмотрим функцию автоматической регулировки усиления (АРУ) камеры, которая усиливает сигнал в условиях низкой освещенности. С усилением видеосигнала увеличивается и шум видеоизображения, появляется зернистость.

Днем алгоритмы компрессии хорошо справляются, и битрейт имеет допустимые значения. Как только наступают сумерки, функция АРУ начинает работать, создавая больше шума. В конечном счете, изображение ночью становится зернистым. В таком случает битрейт приобретает недопустимые значения и может быть в десять раз больше дневной скорости, даже для стационарных видеокамер.


C инфракрасной подсветкой равномерно освещено и соотношение «сигнал/шум» равно 15 дБ. Без ИК соотношение «сигнал/шум» всего лишь 5дБ и гораздо меньше информации, но размер файла больше, что приводит к экспоненциальному росту битрейта.

Чтобы понять этот рост скорости передачи данных, необходимо иметь базовое понимание алгоритмов сжатия. Основной принцип сжатия состоит в устранении бесполезной информации с целью уменьшения размера файла. Сжатие требует компромисса между качеством изображения и размером файла. Максимальный уровень сжатия создает файл меньшего размера, но более низкого качества изображения. Минимальный уровень сжатия создает более качественные снимки, но файла будет большего размера.

Наиболее популярные алгоритмы сжатия сейчас - это H.264, Wavelet, JPEG, MPEG или M-JPEG, которые известны низкими потерями информации. Они используют один из двух принципов преобразования данных:

  • Удаление лишней информации видеосигнала, не заметной человеческому глазу, как, например, близкие градации цвета.
  • Удаление избыточной информации, которая дублируется в одном кадре или между кадрами, такие, как крупные области, окрашенные в один цвет.

Шум, вызванный АРУ, мешает алгоритмам сжатия современных IP-камер. Алгоритмы сжатия неправильно интерпретируют шум и зернистость изображений, вызванные АРУ, как полезную информацию, которая не может быть сжата, как ненужная или избыточная. Таким образом, в ночное время изображения менее эффективно сжимаются, что приводит к большим размерам файлов, которые к тому же содержат меньше полезной.

Кажется, что проще всего решить эту проблему, отключив АРУ. Тем не менее, в результате этого мы бы получили в ночное время плохое или даже совсем бесполезное изображение. Очевидно, что ночью эффективность системы видеонаблюдения имеет большое значение для обеспечения надежной безопасности.

Лучшее решение для обеспечения эффективной работы IP-систем в темное время суток заключается в использовании оборудования для инфракрасного освещения сцены. Установка IP камеры со встроенной инфракрасной подсветкой или ИК-прожектора обеспечивает ночные кадры высокого качества с низким шумом. В этих условиях автоматическая регулировка усиления (АРУ) становится ненужной, и функция сжатия работает хорошо. Скорость передачи данных колеблется в допустимых значениях, обеспечивая стабильную работу сети.

Все вышесказанное приводит к основным и убедительным фактам: аналоговое или IP видеонаблюдение требует достаточного освещения. Надежное видеонаблюдение основано на четких изображениях, 24 / 7. Для получения четких видеоизображений круглосуточно 24 / 7 необходимо эффективное видеонаблюдение ночью. Эффективное видеонаблюдение ночью требует инфракрасной подсветки с высокой производительностью.

Технология Smart IR для камеры видеонаблюдения.

В вольном переводе Smart IR можно перевести как «умный ИК», в данном случае речь идет об ИК-подсветке камеры видеонаблюдения для ночной съемки. Smart IR – это технология, которая позволяет регулировать интенсивность инфракрасных светодиодов камеры для компенсации расстояния до объекта.>

Технология Smart IR была создана, чтобы решить проблему инфракрасных светодиодов при съемке на близких расстояниях. Например, если человек подойдет достаточно близко к камере, то ИК-подсветка просто засветит лицо, а значит нельзя будет провести опознание объекта и как следствие – полная бесполезность системы видеонаблюдения в ночное время.

Хотя чтобы такого не произошло надо учитывать диапазон инфракрасной подсветки, если диапазон в 20 метров, то нет смысла ставить такую камеру, где люди будут ходит на расстоянии 1-3 метров. Большинство производителей видеокамер с ИК-подсветкой уже переходят на эту технологию, но не лишним будет это перепроверить в технической документации.


На рисунке показано наглядное сравнение камеры с умным ИК и без. Камера с умным ИК имела инфракрасный диапазон до 30 метров, но, как вы видите, она способна регулировать интенсивность ИК-подсветки на объекте, который подошел к камере на 1 метр. Преимущества очевидны.

Энергоэффективная технология ИК-подсветки Optimized IR.

В области IP-видеонаблюдения, была разработана новая энергоэффективная технология инфракрасной (ИК) подсветки Optimized IR, обеспечивающую четкое, равномерно освещенное изображение объектов в полной темноте.

Как известно из практики видеонаблюдения в темное время суток, светодиодная ИК-подсветка, как правило, нормально функционирует в довольно ограниченных пределах (около 15 метров). Обусловлено это небольшой мощностью ИК светодиодов интегрированных в конструкцию камеру. Делается это как минимум по двум причинам: во-первых, для снижения общего энергопотребления камеры и, во-вторых, для снижения нагрева матрицы камеры от находящихся рядом мощных светодиодов.

Особенно вреден нагрев матрицы, приводящий к значительному увеличению шумов в изображении, проявляющихся в виде "снега" из хаотично расположенных цветных точек в кадре.

Для обычной ИК-подсветки характерно ослепление матрицы светом, отраженным от близко расположенных объектов. Проявляется это в виде белых пятен вместо лиц людей, находящихся недалеко от камеры с подсветкой.

Система ночной подсветки Optimized IR обеспечивает равномерное освещение объектов, находящихся на различном расстоянии от камеры видеонаблюдения без засвеченных областей.


На изображении показано, как автоматически меняется экспозиция камеры по технологии Optimized IR.

Принцип действия технологии Optimized IR.

Равномерное освещение объектов, находящихся на различном удалении от камеры достигается регулировкой двух параметров подсветки:

  1. Автоматической подстройкой угла подсветки в зависимости от угла обзора камеры. Угол подсветки изменяется в соответствии с текущим значением увеличения объектива (зума).
  2. Автоматической подстройкой экспозиции камеры в зависимости от удаления объекта от камеры. При приближении объекта экспозиция уменьшается, снижая тем самым эффект ослепления матрицы.

Таким образом, обеспечивается качественная ИК-подсветка на дистанции более 40 метров при питании камеры с интегрированными светодиодами средствами Power-over-Ethernet (IEEE 802.3af), не превышая стандартных параметров энергопотребления.

Технические параметры камер видеонаблюдения и основные понятия

Коротко рассмотрим основные параметры и определения:

Модульная видеокамера - это квадратный корпус размером 32х32 мм, в котором установлена печатная плата с креплением для объектива.

Купольная видеокамера или Dome camera это модульная видеокамера которая помещена в полусферу или шар, с площадкой для крепления. Изготавливаться могут как из металла, так и из пластика. В основном используется внутри помещений с температурным режимом -10 +50С, но существуют и купольные видеокамеры с температурным диапазоном -30 +50С, нужно смотреть в инструкции технических характеристиках. Такие камеры подходят для уличной установки. В основном корпус такой камеры выполенен из металла. Эта камера получается универсальной, ее можно легко установить как внутри помещения, так и снаружи.

Цифровой видеорегистратор - это устройство похоже на видеомагнитофон, только вместо магнитной ленты запись ведется на жесткий диск. Видеорегистраторы управляются обычно Windows или Linux. Выбор любой операционной системы не влияет на систему видеонаблюдения. Так же существуют видеосерверы устроенные на базе персонального компьютера.

Чувствительность видеокамеры (Min . Illumination ). Обычно чувствительность камеры написана в инструкции, в характеристиках. Выражается чувствительность в ЛК (люксах), то есть это способность матрицы видеокамеры через объектив собрать как можно больше света, который отражается от объекта. Чем меньше это число, тем чувствительнее камера, например, 1,2 лк это хуже чем 0,2 лк и хуже чем 0,02 лк и т.д. Освещенность ночью при полной луне составляет 0,1 лк, то есть камера будет хорошо видеть, если ее чувствительность менее 0,1 лк. Но скорее этот параметр больше подходит для профессионалов, так как большинство людей не смотрят его.

Совет: Чем меньше цифра, тем лучше.

Разрешающая способность (Resolution ) .

Аналоговые камеры.

Измеряется в ТВЛ (телевизионных линиях). Чем больше это разрешение, тем более мелкие детали будут на кадре хорошо и отчетливо видны. Данные о разрешении получают с помощью тестовых таблиц, проводимых испытаний в лабораториях. Совет такой: чем выше и больше число ТВЛ, тем качественнее картинка. Для ССD (ПЗС) матрицы максимальной разрешающей способностью является 600 ТВЛ, но с помощью разных алгоритмов программ, можно вытащить это разрешение до 750 ТВЛ, но это уже ведет к удорожанию камеры и это максимум, что можно выжать для аналоговых камер без применения в них иных технологий.

Цифровые камеры IP.

Измеряется в количестве и соотношении количества пикселов на экране друг к другу. Например HD разрешение это 1280х720 пикселей, а Full HD это 1920х1080 пикселей. Соответственно, чем больше эти числа, тем качественнее и четче картинка.

Совет: Чем больше эти числа, тем лучше.

Отношение сигнал/шум (S / N Ratio ) . Это такое соотношение полезного сигнала к помехам, и зависит оно от качества ПЗС матрицы и электронных комплектующих камеры, внешних магнитных воздействий и температуры, оно отчетливо видно при плохой освещенности, это как бы «мурашки, снег, зернистость» на экране, так называемый шум. Желательно что бы у камер соотношение сигнал/шум было не менее 48 дБ (децибел), но на практике я не встречал ни одной камеры у которой бы эта цифра менялась, в меньшую сторону, а в большую так и пишут «более 48 дБ»

Совет: Чем больше эта цифра, тем четче будет картинка.

Баланс белого (ATW, WB или White Balance). Этот параметр нужен для того, что бы камера поняла какое цвет белый и уже от него строила правильные другие цвета. Это нужно для передачи камерой правильных, точных цветов изображения на экране, то есть от белого цвета строятся все остальные цвета. При разном освещении белый может менять оттенок. Обычно в камерах используются автоматические настройки.

Совет: Во всех камерах по умолчанию используется автоматическая настойка определения баланса белого. Лучше так и оставить, но и не у каждой камеры его можно поменять.

Синхронизация (Sync .). Это такой процесс, при котором убираются помехи, наведенные от разных источников питания. Например, камера получает питание от одной розеточной группы, а монитор от другой, в связи с разными колебаниями частоты разных фаз, на экране может появится «земляная петля» - помеха в виде петли, она может быть очень заметна глазу, а может и не видна совсем, поэтому в камерах происходит синхронизация, что бы исключить помеху. Во всех современных камерах эта функция присутствует.

Режимы записи видеонаблюдения

Существуют 5 видов записи:

1. Непрерывная запись - это запись которая ведется непрерывно 7 дней в неделю 24 часа, настраивается в видеорегистраторе, путем настройки интервала времени записи. Обычно задается диапазон от 00:00 до 23:59.

2. Запись по расписанию - это запись которую пользователь настраиват самостоятельно относительно дня недели и времени.

3. Запись по тревоге - эта запись начинается когда в регистратор поступает определенный сигнал. Используется например, когда к регистратору дополнительно подсоединены датчики движения, датчики открытия двери, датчики разбития стекла или шума, датчики вибрации и т.д. Регистратор при этом должен быть оборудован тревожными входами. Такая организация видеонаблюдения и форма записи отличная альтернатива записи по движению. Этот режим значительно экономит место на жестком диске и увеличивает величину архива.

4. Запись по движению - это запись которая будет вестись, если в объективе видеокамеры есть движение, то есть чередование темных и светлых полей. Запись по движению настраивается в видеорегистраторе и настраивается для каждой камеры отдельно. Настраивается чувствительность и так же можно настроить зоны, при движении в которых начнется видеозапись.

Совет: я бы не советовал устанавливать видеонаблюдение по движению в таких местах, где есть постоянное движение, это улица с деревьями, кустами, дорога с проезжающими машинами, при помехах и наводках на экране. Хотя эта запись и экономит объем, с ней иногда бывают проблемы пропадания видеоинформации и как говорится в самый неподходящий момент. Лучшая альтернатива это записи по тревоге.

5. Запись в ручном режиме - эта запись актуально, когда есть наблюдатель и который может включить запись в ручном режиме, то есть нажав на кнопку.

Характеристики объективов

Объектив это устройство, в котором подобраны различные линзы, для передачи сфокусированного изображения на матрицу. Объективы бывают с фиксированным (см. таб. 2 ) и переменным фокусным расстоянием, так называемые вариообъективы или «варики» (см. раздел Вариообъективы ). Фиксированные объективы не могут менять угол обзора, а вариообъективы могут.

Фокусное расстояние (f ). Маленькая латинская буква (f) обозначает фокусное расстояние объектива и показывает угол его зрения и степень увеличения объекта, путем собирания лучей света исходящего от предмета в точку (в фокус). (см. ) Чем меньше число f, тем объект будет дальше, но угол обзора шире и наоборот.

Форматы изображений

Объектив видит изображение в форме круга, а матрица камеры, которая собирает изображение на себя, имеет формат 4:3. Этот формат соотношения сторон пришел из фотографии. Где 4 это ширина, а 3 это высота, поэтому мы и получаем прямоугольное изображение, а остальное обрезается матрицей.

Матрицы бывают разных форматов, но чаще всего на сегодняшний день используется матрица форматом 1/3 дюйма, это равно 4,8х3,6 мм. Обусловлено это соотношением цены производства и качеством изображения.

ЗАПОМНИТЕ: чем больше матрица, тем больше объектов будет на ней и тем более мелкие детали можно будет разглядеть, соответственно картинка будет лучше.

Это же касается выбора фотоаппарата! Если его матрица менее чем 1/3, лично мое мнение, четкость будет плохая, даже при условии очень большого размера снимка. Профессиональные фотоаппараты имею матрицу 1 дюйм (2,54 см по диагонали), поэтому и фотографии получаются очень качественными. Так что не гонитесь за размером снимка и мегапикселями, а смотрите физическую величину матрицы.

Телевидение уходит от формата 4:3 для улучшения показа кинофильмов в размер 16:9. Этот размер считается размером телевидения HD (1920х1080), то есть высокой четкости.

Таб. 1 Размеры матриц в видеонаблюдении

1” (дюйм)

12,7x9,5 (ширина х высота, мм)

8,8x6,6

6,4x4,8

4,8x3,6

3,4x2,4

Какой объектив выбрать для распознавания лица на расстоянии

Углы обзора, расстояние и высота. И как их определить?

Объективы с разным фокусным расстоянием (f). Этот параметр написан на коробке камеры, может быть написан в разном виде, пример: lens 4,3 или просто 3,6 мм), дает различные углы обзора. Угол обзора человеческого глаза принято считать 30 градусов, этому соответствует объектив с фокусным расстоянием (f), примерно 8 мм. То есть если Вы купите камеру с объективом 8 мм, то камера будет видеть в ширину также как и Вы, когда смотрите неподвижно на объект. А что бы определить ширину наблюдения Вам нужно воспользоваться простой формулой:

Определение ширины наблюдения

W=СxD/f;

Где W- это ширина на расстоянии D от объекта, измеряется в метрах

С- это ширина матрицы, обычно используют матрицу 1/3 и равна она 4,8 мм

D- это расстояние до объекта наблюдения, измеряется в метрах.

Пример: у Вас камера с объективом (f = 4,3 мм). Вы хотите узнать какую ширину будет видеть камера на расстоянии 10 метров от нее.

W = 4,8 х 10 / 4,3 = 11,2 метра.

Что бы определить высоту, которую увидит камера нужно, ширину W разделить на 1,33.

Высота H будет равна 11,2 / 1,33 = 8,4 метра.

Если известно расстояние до объекта и его ширина, а Вам нужно узнать, с каким фокусным расстоянием (f) купить камеру, можно воспользоваться обратной формулой:

Определение фокусного расстояния (f )

f = CxD/W, где f- искомое фокусное расстояние, измеряется в мм.

Не забудьте только, что камеры с объективами выпускаются с фиксированными фокусными расстояниями, например 2,4 мм, 2,6 мм, 3,6 мм, 4,3 мм, 4,8 мм, 6 мм, 8 мм, 12 мм,16 мм и так далее, то есть если у Вас f получилось 2,8, то выбирайте наименьший, то есть 2,6.

А что бы узнать угол обзора камеры, воспользуйтесь таблицей

Фиксированные объективы

Таб. 2 Углы обзора камеры для матрицы 1/3 дюйма.

Фокусное расстояние f (мм)

градусы

Вариообъектив

Если вы не хотите заниматься расчетами или сомневаетесь в выборе, купите камеру с вариообъективом, это означает, что у нее можно изменять фокусное расстояние, то есть приближать и удалять, сужать и расширять поле зрения камеры. На коробке обычно написано, например f = 2,8-12 мм, 8-16 мм. Вы можете путем настройки найти оптимальный угол и ширину обзора.

Есть ручное управление фокусным расстоянием на объективе камеры и дистанционное, которое используется в поворотных камерах (PTZ) как функция ZOOM (приблизить, удалить).

CCD (ПЗС) и CMOS (КМОП) камеры

CCD (ПЗС)- это прибор с зарядовой связью или фотоприемник. Основное количество аналоговых камер выпущенных в мире это камеры с ПЗС матрицей. Если коротко, то до настоящего момента эти матрицы были намного чувствительнее к свету, они видели намного лучше в темноте, чем их новое поколение CMOS матрицы. Четкость ПЗС тоже была на высоте, особенно у черно-белых. ПЗС матрицы называются аналоговыми потому, что они переделывают цифровой сигнал в аналоговый, а стандарты аналогового телевидения ограничены разрешением 768х576, поэтому делать ПЗС матрицы большего разрешения не имеет смысла. Так как ПЗС матрица очень чувствительна к цвету, что очень хорошо в условиях плохой освещенности, но плохо при ярком освещении, потому что количество красного цвета перенасыщает матрицу и изображение плывет, то есть границы объектов становятся нечеткими, для борьбы с этим эффектом придумали механическчий ИК фильтр (инфракрасный фильтр), который устанавливается поверх матрицы и срезает часть светового потока красного диапазона, но это доработка ведет к удорожанию. Многие дешевые камеры не обладают этим фильтром, а программно решают эту задачу, но это все сказывается на качестве картинки, даже могут меняться местами цвета, так что при выборе камеры, желательно, что бы у нее стоял ИК механический фильтр.

CMOS (КМОП) - на смену матрице ПЗС постепенно приходит КМОП матрица и вот почему, она дешевле в изготовлении, она не преобразует цифровой сигнал в аналоговый и обратно с потерей качества, на этой матрице можно сделать любое разрешение картинки, потому что она цифровая, меньше чипов используется для этой технологии, но она все равно менее чувствительная, чем ПЗС матрица. Прогресс не стоит на месте и чувствительность постоянно повышается. И к счастью на помощь CMOS матрице приходит ИК подсветка.

На базе этой матрицы делают камеры IP (интернет протокол) которые имеют разрешения такие как 1, 3,5, 10 мегапикселей, а это разрешение уже 3648x2752, что примерно равно 30 аналоговым камера, если бы они показывали одну картинку по частям. А чем выше разрешение, тем более мелкие детали четко можно увидеть на картинке.

Совет: при хорошем освещении можно ставить CCD и CMOS

При умеренном освещении CCD, а CMOS с ИК

При плохом освещении CCD c ИК и CMOS с ИК

Это все по матрицам, все очень коротко, потому что темы очень большие.

Провода для видеокамер

Провода для питания

Чем больше сечение кабеля, тем меньше падение напряжения и меньше сопротивление. Скажу коротко, при постоянном напряжении 12 В, падение напряжение будет примерно 1 В на 100 метров при сечении кабеля 0,75 мм. То есть, если камера у Вас находится на расстоянии 200 метров от блока питания, то блок питания должен выдавать 14 В. Вольтаж можно поднять подстроечным резистором, но он бывает не на всех блоках питания.

Провода для изображения

Уровень сигнала от камеры до монитора измеряется в Вольтах. У камеры, на выходном каскаде (выходе) он составляет примерно 0,7-1 В. Кабель РК (видеокабель) способен передать этот параметр на расстояние до 200 метров, при очень качественном кабеле до 250 м, если расстояние более, то уровень сигнала будет падать и качество картинки сначала будет ухудшаться, потом станет черно-белое, а потом пропадет. Так вот кабель РК от камеры, до регистратора, должен быть не более 200 метров. Но есть выход как без потерь передать сигнал. Смотрите раздел передача видеоизображения по витой паре.

Передача видеоизображения по витой паре

Если есть необходимость установить камеру на расстояние более 200 метров, то нужно использовать провод «витую пару», это обычный LAN сетевой кабель, плюс к нему нужно будет приобрести передатчик и приемник (они бывают на разные расстояния) и тогда сигнал можно будет получить с камеры удаленной до 700 м -1,5 км, без существенной потери в качестве.

Совет: Если камеру нужно установить камеру далее 250 метров, сообщите заранее, и мы подберем Вам комплект «приемник-передатчик»

Кабель под землей

Кабели под землей, несколько слов. Если нужно протянуть кабель под землей, нужно вырыть траншею глубиной 400-700 мм, на дно насыпать песка, положить кабели (желательно пропустить их в гофру) и засыпать песком где то на 100 мм, после этого засыпать грунтом, а так же учесть участки где ездят машины. Если машина будет переезжать это место, то кабель кладется либо в металлическую трубу, либо трубу ПНД.

Формат сжатия Н.264

Этот формат сжатия пришел на смену MPEG2 и MPEG4. Форматы сжатия нужны, что бы получившуюся картинку с камеры можно было как бы без потери качества сжать, для того что бы она не занимала много места на жестком диске. На данное время он самый популярный и работает более эффективно, чем MPEG2, при меньшем размере видеопотока. Его эффективность в 2-3 раза выше и позволяет сохранять до 30% дискового пространства, по сравнению с другими форматами в том же качестве.

Распознавание лиц и номеров авто

Всем бы, в том числе и мне, хотелось бы иметь такую картинку с камеры, которую можно увеличивать без потери качества, как в шпионских фильмах, что бы можно было из панорамы картинки, приблизив, увидеть лицо или номер машины. Но такое к сожалению невозможно. Наблюдение панорамы улицы, лиц и номеров, это две разные задачи. С наблюдением панорамы все понятно, а про остальное скажу так:

Для идентификации незнакомого человека, он должен на мониторе занимать 100% высоты экрана, а голова его 15%, тогда есть все шансы, узнать его.

Знакомый человек должен занимать 50% высоты экрана, потому что его могут выдать походка, черты лица, одежда и прочее

Для обнаружения в целом человека на экране и идентификации его как человека, а не животное, он должен занимать не менее 10% от высоты экрана

А вот что бы разглядеть хоть как то номер авто, он должно занимать не менее 5% высоты экрана

Конечно есть много нюансов, это съемка против солнца, ночью, ночью при встречном свете фар, в тумане, сумерки и прочее, но выше это основные требования. Что бы решить эти две задачи, видеть все и лица и номера, нужно 2 разные камеры.

BNC разъем

BNC разъем служит для присоединения кабеля к видеокамере. BNC разъемы бывают по типу монтажа 3 видов: под винт, по пайку и под обжим. Самыми надежными считаются разъемы которые заделываются обжимкой, но для этого необходим какой то опыт и специальный инструмент, потому что без него, например пассатижами обжать качественно не получится, а потом из за этого будут проблемы. Более 50% всех проблем в видеонаблюдении возникает именно из за плохой инсталляции BNC разъема на провод.

Совет: Если есть камера и у нее нет разъема и нет BNC, а ее нужно подсоединить например к телевизору, возьмите и приделайте RCA (тюльпан)

Что такое PTZ камера?

PTZ - это сокращение от слов (Pan/Tilt/Zoom) по нашему это повернуть /наклонить/увеличить. Уже становится понятно что это «поворотная камера». Поворотные камеры - обычные камеры, только они имеют в своем устройстве поворотное устройство, оно может быть в одном кожухе с ними, так называемые купольные или отдельно, когда камера сверху прикручивается к механизму поворота. Для управления PTZ камерой можно воспользоваться регистратором, если у него предусмотрена такая функция, но также существуют пульты управления, которым конечно управлять удобнее всего.

Кожухи видеокамер

Камеры выпускаются в разных корпусах, у нас на сайте камеры уже готовые, уже в корпусе. Некоторые камеры продаются без объектива, отдельно, для того что бы заказчик сам смог купить необходимый объектив под свои нужды. Объективы различаются по характеристикам, качеству и цене, а чтобы эту камеру можно было эксплуатировать на улице в дождь, жару, холод и прочее их вставляют в гермокожухи. Гермокожух в зависимости от условия эксплуатации имеет нагрев или охлаждение.

Инфракрасная подсветка

Инфракрасная подсветка нужна камере, что бы в условиях недостаточной освещенности подсветить объект. Инфракрасная подсветка это не что иное как светодиод инфракрасного спектра свечения. В камерах со встроенной ИК подсветкой, которых выпускается большинство, диоды уже встроены вокруг объектива видеокамеры и имеют длину волны 700 нм. Эта длина волны видна для человеческого глаза ночью в виде красных точек, потому что диапазон видимости света глазом как раз равен 700 нм. У этой длины волны самое большее расстояние, то есть подсветка может светить дальше, что и требуется. Есть ИК подсветка с длиной волны 830 и более, этот спектр человеческий глаз не видит, но у этой подсветки намного меньше расстояние которое она может подсветить. Поэтому в погоне за техническими характеристиками производители ставят ИК диоды видимого спектра. Также ИК подсветка может быть как отдельное устройство, используется в профессиональном наблюдении больших объектов, потребляет много мощности. У каждой есть свои плюсы и минусы.

Совет: Как определить работает ИК подсветка или нет? или работает ли пульт от телевизора или дело в батарейках? Включите фотоаппарат на телефоне, нажмите кнопку на пульте телевизора и направьте в объектив фотоаппарата и Вы уведете мерцание светодиода, значит батарейки или ИК подсветка в порядке.

Защита IP (International protectional)

Параметр защиты IP определяет свойство предмета не пропускать пыль и влагу. В соответствии с цифрами идущими после букв IP, можно определить в каких условиях может эксплуатироваться предмет.

Таб. 3 Параметр IP (защита от пыли и влаги)

отсутствие защиты от пыли

отсутствие защиты от влаги

защита от крупных частиц пыли и грязи диаметром > 50 мм

защита от капель воды, падающих вертикально

защита от частиц пыли и грязи диаметром > 12 мм

защита от капель воды падающих под углом до 15 градусов

защита от частиц пыли и грязи диаметром > 2,5 мм

защита от капель воды падающих под углом до 60 градусов

защита от частиц пыли и грязи диаметром > 1 мм

защита от капель воды направленных под любым углом с любого направления

Полная защита от крупной пыли

защита от струи воды направленных под любым углом с любого направления

Полная защита от пыли

защита от кратковременного погружения в воду

Пример: Если у камеры в технических характеристиках написано IP 65, это означает, что корпус выполнен с полной защитой от пыли, может ставиться на улице под любым дождем или ливнем.

Стандарты видеонаблюдения AHD , HD - TVI , HD - CVI , IP , HD - SDI

В наше время все сложнее становится разобраться с технологиями устройства видеонаблюдения. Вот раньше все было просто, был аналог и были ТВЛ, чем больше ТВЛ тем лучше. Сейчас в видеонаблюдении не используются ТВЛ. Сейчас используется параметры HD, FullHD, 4К, это количество пикселей по вертикали и горизонтали.

Требования к качеству картинки получаемой системой видеонаблюдения с каждым годом увеличивается. Инженерам разных компаний пришлось решать проблему улучшения качества картинки при сохранении дешевизны производства оборудования, относительно стоимости аналогового оборудования.

Аналоговый стандарт AHD (Analog High Definition)

AHD технология родилась при учете проблем и недостатков технологий IP и HD-SDI, она проста в обращении и не требует специальных знаний как в случае с IP видеонаблюдением. В ближайшее время технология AHD полностью заменит аналоговый стандарт.

AHD - это современная бюджетная технология аналоговой передачи видеосигнала по коаксиальному кабелю на расстояние до 500 метров с цифровым качеством картинки до FullHD 1920х1080 мпкс, без задержек сигнала и искажения картинки. AHD, как и HD-TVI от HikVision, является открытым стандартом который может использовать любая компания выпускающая оборудование для видеонаблюдения, в отличии от закрытого стандарта HD-CVI от Dahua. Хотя эти стандарты похожи по своим характеристикам, они несовместимы между собой и аналоговым стандартом. Камеры AHD технологии обычно могут переключаться в режим аналогового видеонаблюдения, чтобы эти камеры можно было подключить к старому аналоговому видеорегистратору.

AHD технология дешевле на 10% чем технология HD-CVI и на 15-20% чем HD-TVI.

Характеристики стандарта AHD

  1. Передача сигнала по коаксиальному кабелю до 500 метров без потери качества и использования усиления сигнала или ретранслятора.
  2. Самая низкая цена по сравнению с другими стандартами.
  3. Легкий переход от аналогового оборудования к AHD оборудованию.
  4. Высокая помехозащищенность, это позволяет использовать недорогой коаксиальный кабель, бюджетно.
  5. В отличии от IP, не имеет задержек и подтормаживания картинки.
  6. Позволяет передавать по одному кабелю не только видеосигнал, но и звук, и сигналы управления (например, для поворотной камеры).

Аналоговый стандарт HD - TVI от HikVision

Стандарт TVI похож по характеристикам на стандарт AHD. Основное его отличие от AHD это другая технология формирования видеосигнала. Применена технология разделения сигнала яркости и цветности, за счет этого удается избежать помех для получения более четкого изображения.

Аналоговый стандарт HD - CVI от Dahua

Этот стандарт в целом тоже похож на AHD, но это закрытый стандарт, который контролируется компанией Dahua. Компании выпускающие оборудование по технологии CVI должны покупать чипсеты у Dahua. В связи с этим, этот стандарт не получил широкого распространения.

Цифровой стандарт IP

IP (Internet protocol) - это IT технология передачи сжатого сигнала в цифровом виде по средствам цифровых пакетов данных. Например, сигнал от IP камеры до монитора, через регистратор или сервер проходит в цифровом виде, то есть не трансформируется из цифрового в аналоговый и обратно, что сказывается на качестве картинки. Эта технология позволяет получать картинки большого разрешения, вплоть до мегапиксельных.

Технология IP позволяет по одному LAN кабелю передавать не только видеосигнал, звук, управляющий сигнал, но и питание (технология PoE). Все видеокамеры работающие по этой технологии имеют свой собственный IP адрес, то есть можно IP камеру минуя регистратор сразу вывести в интернет и организовать с нее удаленный просмотр.

  1. Возможность увеличения числа камер без особых проблем, масштабируемость.
  2. У IP камер широкий диапазон настроек. Их удобно настраивать на компьютере.
  3. Отсутствие преобразования сигнала из цифрового в аналоговый и обратно, что влияет на качество картинки.
  4. Намного большее разрешение по сравнению с аналоговыми камерами.
  5. Передача звука параллельно видеосигналу.
  6. Возможность управлять сжатием видеосигнала.
  7. Технология PoE.
  1. Цена на камеры IP выше.
  2. Возможность взлома видеоданных со стороны.
  3. Возможные задержки и подтормаживание изображения.
  4. Сложность настройки, если пользователь не подготовлен.

Цифровой стандарт HD - CDI

HD-CDI это цифровой стандарт передачи видеоданных по коаксиальному кабелю. Эта технология пришла из телевидения высокой четкости и может передавать разрешение FullHD 1920х1080 мпкс, то есть качество картинки будет отличное. Сжатие сигнала, в отличии от IP, происходит уже в видеорегистраторе, то есть сигнал от камеры до него идет в несжатом виде. Сигнал передается без задержек и помех, в отличии от аналога. Если сказать коротко, то HD-CDI камера, это IP камера, только с меньшей возможностью повышать разрешение и использующая другой кабель передачи данных.

Преимущества по сравнению с аналоговыми системами:

  1. Цифровое качество картинки FullHD 1920х180 мпкс.
  2. Возможность использовать недорогой коаксиальный кабель для передачи видеосигнала.
  3. Кроме видеосигнала по кабелю одновременно можно передавать звук, управляющие команды.
  4. Картинка выдается на монитор без задержек и подтормаживания.
  5. Простота в настройке системы, не нужны специальные знания как в IP.

Недостатки по сравнению с аналоговыми системами:

  1. Цена на камеры HD-CDI выше.
  2. Ограничено расстояние до камеры, не более 100 метров, без коммутатора.
  3. Необходим жесткий диск большого объема, так как видео записывается без сжатия.

Сравнительная таблица всех описанных стандартов AHD, TVI, CVI, IP, SDI

Оборудование, стандарт Аналоговое AHD HD-TVI HD-CVI IP HD-SDI
Разрешающая способность D1, 960Н 720p, 1080p 720p, 1080p 720p, 1080p D1,720p, 960p,1080p 720p, 1080p
Кабель для монтажа коаксиальный коаксиальный коаксиальный коаксиальный Витая пара UTP 5Е коаксиальный
Расстояние передачи сигнала до 300 м до 500 м до 500 м до 500 м до 100 м до 100 м
Передача сигналов по кабелю видео видео+звук+ данные видео+звук+ данные видео+звук+ данные видео+звук+ данные видео+звук+ данные
Качество картинки плохое хорошее хорошее хорошее отличное отличное
Сложность в установке и настройке простая простая простая простая сложная простая
Задержки отображения на экране низкие средние средние средние выше среднего нет

Разрешение современных видеокамер (таблица)

Очень часто сложно разобраться в разрешении видеокамер и в поддерживаемом разрешении видеорегистраторов. Я собрал все часто используемые разрешения в таблицу.

Название Обозначение Другое обозначение Разрешение в пикселях
5,0 Megapixel 5МP 5,0 Mpx 2592 x 1920
4,0 Megapixel 4MP 4,0 Mpx 2560 x 1600
3,1 Megapixel 3,1MP 3,1 Mpx 2048 x 1536
3,0 Megapixel 3MP 3,0 Mpx 2048 x 1536
FullHD, AHD-H 2,1MP 1080P 1920 x 1080
2,0 Megapixel 2MP 2,0 Mpx 1600 x 1200
1,3 Megapixel 1,3MP 960P 1280 x 960
HD, AHD-M 1MP 720P 1280 x 720
AHD-L нет 960H 960 x 576
D1 нет нет 704 x 576
HD1 нет Half D1 704 x 288
CIF нет нет 352 x 288

Копирование данного материала разрешается только с разрешения правообладателя.

На сегодняшний день существует масса функций камер видеонаблюдения, во первых это связано с тем каждый производитель идет по пути постоянного улучшения характеристик своей продукции. Во вторых одни и те же функции могут называться по разному у разных производителей, в нашем с вами случае может быть еще и разный перевод, т.к. локализацией в России как правило занимается дистрибьютор. В третьих, и это самое печальное, многие новые функции являются лишь маркетинговыми уловками, просто новыми названиями уже существующих функций.

Все это делает задачу корректного выбора видеокамеры крайне сложной даже для технического подкованного человека.
В данной статье мы рассмотрим только наиболее распространенные заблуждения встречающиеся при выборе камер видеонаблюдения. И никоим образом не будем рассматривать ошибки при проектировании и монтаже, хоть их и не меньше.

Ошибка №1. Ожидать от камеры видеонаблюдения такого же качества изображения как по «телевизору»
Предпосылкой данного крайне широко распространенного заблуждения является по сути цель, как профессиональной телевизионной или бытовой камеры, так и у камеры видеонаблюдения одна - запись видеоизображения. Однако отличий гораздо больше больше чем сходств.

Камеры видеонаблюдения созданы для работы 24 часа в сутки, 365 дней в году, в течении 10 лет непрерывно.
И самое явное отличие цена, цена даже достаточно простых бытовых камер начитается от 30 000 рублей, цена на средние по характеристикам IP камеры видеонаблюдения начинается от 7 000 рублей. Поток данных от камеры выдеонаблюдения в среднем в четыре раза меньше чем от бытовой камеры. Это связано с тем что камера видоенаблюдения передают изображение по сети, а бытовая пишет на встроенный носитель.
  • IP камеры видеонаблюдения - цена от 3 840 рублей
Естественно это сказывается на качестве не в лучшую сторону. Камеры видеонаблюдения созданы для работы 24 часа, 365 дней в году, в течении 10 лет. Именно так если вы посмотрите гарантийный срок на многие камеры именно 10 лет. Ни одна бытовая камера не сможет работать в таком режиме.

Вывод:
Камеры видеонаблюдения и бытовые камеры и тем более профессиональные телевизионные камеры - это разные устройства, они созданы для разных задач и сравнивать их некорректно.

Ошибка №2. Чем больше разрешение, тем лучше камера
Важно не подменять понятия, для целей видеонаблюдения одной из самых важных задач является детализация т.е. возможность рассмотреть все детали и подробности. Естественно разрешение сильно влияет на возможности детализации, но не только оно. Если обратить внимание на характеристики камер видеонаблюдения с разным разрешением мы увидим что у всех камер будет одинаковый физический размер сенсора как правило 1/2,7 или 1/3 а значения мегапикселей от 1.3 МП до 3 МП. То есть увеличение количества мегапикселей достигается за счет уменьшения размеров пикселя, а значит будет уменьшаться поверхность которая приходится на один пиксель, и значит уменьшаться будет светочувствительность в целом.

Если мы сравним светочувствительность камеры с одинаковым размером сенсора и разным количеством мегапикселей, то однозначно увидим что светочувствительность камеры с меньшим количеством мегапикселей будет выше.

На этом видео наглядно сравнивается сенсор IMX 225 - 1.3Мп и сенсор IMX 323 - 2Мп

Выводы:
Оптимальными на данный момент для большинства задач является разрешение от 1,3 до 2 Мп . Если вам нужна камера с более высоким разрешением, физический размер матрицы тоже должен быть больше.

Ошибка №3. Чем больше светочувствительность, тем лучше камера
Наверное одна из самых желанных, но и самая дорогая характеристика, малейшее увеличение светочувствительности влечет за собой минимум 30% увеличение стоимости камеры. Попытавшись разобраться и сравнить значения светочувствительности вы столкнетесь с рядом проблем.

Первая проблема
Замеры значений светочувствительности ненормированны, т.е. каждый производитель замеряет по своему, кто то замеряет на сенсоре, кто то на камере в целом, кто то на объекте на который смотрит камера. Как вы понимаете это будут три разных значения.

Вторая проблема
Система измерений не достаточно стандартизирована, конечно есть международная единица освещенности люкс (ЛК), и она конечно стандартизирована, но многие параметры при ее расчете не учитываются, например есть ли отраженный свет или нет, в каком диапазоне должен быть свет, в каком спектре и т.д.

Третья проблема
По многим причинам корректно проводить сравнение можно только одной серии матриц. Все это делает задачу корректного сравнения светочувствительности камер, очень сложной даже для искушенного в системах видеонаблюдения человека.

Выводы:
В большинстве случаев выбирая камеры с высокой светочувствительностью вы переплачиваете, за искусственно завышенные значения. Одной из самых надежных метрик реального значения светочувствительности является размер матрицы, чем больше размер матрицы, тем больше значения светочувствительности.

Если высокие значения светочувствительность являются необходимыми для вас. Лучшим выходом будет использовать камеры только проверенных производителей, либо обращаться к специалистам по видеонаблюдению имеющих большой практический опыт проектирования, монтажа, и обслуживания систем видеонаблюдения.

Ошибка №4. Использование только камер ALL-IN-ONE
Одно из последних маркетинговых ухищрений, которое если не всматриваться внимательно звучит вполне привлекательно. К плюсам камер ALL-IN-ONE можно отнести и малые габариты, и достаточно широкий функционал в небольшом всепогодном корпусе, и удобства транспортировки и монтажа. IP камера Beward яркий представитель семейства ALL-IN-ONE

Но как вы наверное уже поняли даже самым привлекательным фронтэндом (front-end), зачастую скрывается совсем не однозначный бэкэнд (back-end). И первый минус, это снижение общего функционала камеры. В таких маленьких камерах просто физически невозможно разместить большую матрицу, большое количество светодиодов.

Как правило в таких камерах применяется объектив формата М12, как следствие уменьшение диапазона фокусных расстояний, и уменьшение количества света захватываемого объективом, как следствие низкая светочувствительность. Относительная всепогодность таких камер до -20 градусов по Цельсию. Так же в таких камерах как правило отсутствуют сухие контакты.

Выводы:
Если у вас сложная экспозиция, если нужна мощная подсветка, если камеры будет работать при морозах значительно превосходящих -20 градусов по Цельсию, если вам нужна система безопасного холодного старта, сухие контакты. То ALL-IN-ONE не ваш выбор.

Ошибка №5. Антивандальность убережет камеру от любых воздействий
Важно понимать если злоумышленник задумает разбить антавандальную камеру и он обладает чем нибудь кроме голых рук, например молотком, он так или иначе выведет камеру из строя. Т.е. задача антивандальных камер продержаться время достаточно для того что бы заснять нападавших, для дальнейшей их идентификации.

Соответственно если вы заранее с высокой степенью вероятности предполагаете что камеру захотят вывести из строя, то возможно вам нужны выбирать не антивандальную камеру, а просто стоит расположить камеру в недосягаемости от злоумышленников, на пример на большом расстоянии, или на большой высоте, естественно характеристики и расположение такой камеры должны позволять ей идентифицировать людей. Один из надежных показателей антивандальности, это соответствие европейскому стандарту EN 62262 защиты электрооборудования от внешних воздействий. В соответствии с которым чем больше значение IK-кода тем большей ударопрочночтью обладает камера.

Посмотрите тестирование ударопрочности камер видеонаблюдения Axis

Выводы:
Внимательно продумывайте те задачи которые стоят перед камерой и условия в которых будет вестись съемка, самые простые решения не всегда самые правильные.

Ошибка №6. Чем больше дальность ИК подсветки тем лучше
Тонкий технический момент заключается в том, что увеличение дальности ИК подсветки происходит как как правило за счет применения коллиматорной линзы .


Важная особенность применения коллиматора состоит в том, что увеличение дальности подсветки достигается за счет уменьшения угла обзора.
Второй негативный момент если обратить внимание на картинку, даже та часть кадра которая обладает информативность (фигура молодого человека) достаточно сильно засвечена. Все это в купе значительно снижает информативность полученного изображения.

Выводы:
Увеличение дальности ИК подсветки должно достигаться увеличением мощности ИК диодов, или их количества. Если коллиматор применяется, то важно применять только адаптивные коллиматорные линзы. Применение трансфокаторной подсветки, позволит при изменении зума камеры, точно также равномерно с зумом подстраивать дальность подсветки. Например такая подсветка есть на камере Beward B89L3270Z18.

Ошибка №7. Экономить на уличных камерах
Общеизвестная истина - скупой платит дважды, в случае с уличными камерами видеонаблюдения не совсем верна, в случае с уличными камерами скупому платить придется трижды или даже четырежды.
Даже в Москве очень холодные дни совсем не редкость , а температурный минимум зафиксированный в Москве равен - 42 °C.

Большинство же китайских и европейских брендов производят камеры видеонаблюдения в температурном диапазоне до -20°C. Поэтому выход такой камеры из строя даже в Москве вполне вероятен. Специфика уличных камер видеонаблдения заключается в том что, располагаются они как правило на значительной высоте. Замена же камеры зимой на высоте, удовольствие не дешевое. И не мене важен вопрос на что менять, менять на такую же камеру, значит с высокой степенью вероятности столкнутся снова с такой же проблемой. Ели же менять на камеру другого производителя то есть вероятность столкнутся с проблемами совместимости.

Выводы:
Если ваша частью вашей системы видеонаблюдения являются уличные камеры, особое внимание уделите из характеристикам и выбору производителя.

Ошибка №8. Думать что ONVIF гарантирует совместимость оборудования
С одной стороны ONVIF конечно универсальный стандарт используемый всеми ведущими производителями. Один из основных моментов который стоит иметь ввиду это то что существуют разные версии данного стандарта. Если у вас видеорегистратор поддерживает формат ONVIF 2.0 то всего скорей он не поймет IP камеру поддерживающую ONVIF 1.4.

Выводы:
Задача интеграции оборудования разных производителей сложная и подходить к ней нужно с максимальным вниманием, и даже в таком случае высока вероятность что 100% совместимости добиться не удастся.

Полезные материалы