Диапазон камеры видеонаблюдения что это
Расширенный динамический диапазон в камерах видеонаблюдения
Расширенный динамический диапазон в камерах видеонаблюдения
Динамический диапазон — это разница в уровне освещенности между самой темной и самой светлой точками конкретного кадра.
В пасмурный день, когда тени практически не видны, динамический диапазон будет низким. В солнечный день, наоборот, есть ярко выраженный контраст между яркими и темными областями.
Для любой системы видеонаблюдения очень важно чтобы было хорошее качество изображения. Однако в природе встречаются динамические диапазоны, далеко выходящие за пределы воспринимаемых камерой или человеческим глазом границ.
Поэтому в современных камерах видеонаблюдения используется технология широкого динамического диапазона (Wide Dynamic Range или сокращенно WDR), которая позволяет расширить рабочий диапазон камеры между самыми темными и самыми светлыми участками изображения.
WDR позволяет получать видео с практически идеально выверенной экспозицией даже на самых контрастных участках зоны обзора камеры. Данная технология используется как в аналоговом видеонаблюдении, так и цифровом.
Существует два основных пути использования широкого динамического диапазона в камерах наблюдения:
Мультикадровое изображение (DigitalWDR) – камера фиксирует зону обзора с различной степенью контрастности. Затем происходит комбинирование зон с наиболее освещенными и наиболее затемненными участками. В результате получается среднее и самое оптимальное значение контрастности по всей площади обзора. Достигается это с помощью специального программного обеспечения.
Нелинейные датчики уровня освещения (RealWDR) — это аппаратное средство для сканирования и анализа зоны наблюдения. В данном случае происходит регулирование уровня контрастности по всему кадру – как на светлых, так и на темных участках.
Мультикадровое изображение широко используется в видеонаблюдении в режиме реального времени, благодаря тому, что реакция на быстро движущиеся объекты происходит намного быстрее, нежели при использовании датчика.
Таким образом широкий динамический диапазон — это современная система компенсации контрового света, приближающая характеристики камеры к возможностям человеческого глаза.
Технология улучшает динамический диапазон обычной камеры в 128 раз, позволяя получать четкие изображения при крайне высоком контрасте.
Снижение же стоимости оборудования, включающего в себя технологию широкого динамического диапазона, а также универсальность применяемых решений для любых типов видеокамер, позволяет говорить о скором повсеместном применении данной технологии.
Как выбрать камеру видеонаблюдения по завуалированным характеристикам
Все мы умеем выбирать камеру, но не все умеем делать это правильно. В то время как сеть завалена обзорами на любую технику, исчезающее мало становится материалов, в которых действительно грамотно раскрываются возможности устройств.
Оптические приборы в этом отношении пострадали больше всего. Каждый человек знает про мегапиксели и разрешение, но когда речь заходит о более тонких материях, начинает «плавать». Если вы задумываетесь о покупке камеры (и не являетесь экспертом в этой области), полезно будет разобраться, что на самом деле означают непонятные аббревиатуры в характеристиках. Разобраться – это значит не только прочитать описание.
Про очевидное
Если начать гуглить «по каким характеристикам выбрать камеру видеонаблюдения», удастся познакомиться с удивительным миром интернета нулевых. Там, где еще обитают черно-белые камеры, аналоговые камеры, важность светочувствительности в люксах. Некоторые характеристики накладываются друг на друга (и взаимно аннигилируют) – не стоит об этом забывать.
Поэтому мы сосредоточимся на современных IP-камерах, поддерживающих облачный сервис Ivideon, и не будем касаться очевидных характеристик. Скорее всего, вы понимаете разницу между разрешением 1080р и720р, диагональным и горизонтальным углами обзора, а также знаете об инфракрасной светодиодной подсветке.
Однако часто в описании камер можно встретить аббревиатуры: 3DNR, AWB, AGC, WDR и другие. Что это такое и почему нельзя ориентироваться только на мегапиксели, разрешение и угол обзора? Важно ли вообще понимать все характеристики или достаточно один раз посмотреть пример видеозаписи выбранной камеры?
WDR (Wide Dynamic Range)
WDR (Wide Dynamic Range) – широкий динамический диапазон. Эта технология позволяет получать высокое качество изображения при любом перепаде уровней освещенности.
Динамический диапазон – это параметр камеры, характеризующий ее способность передать в изображении каждого кадра очень яркие и очень темные элементы сцены. Величину динамического диапазона обозначают в децибелах (дБ).
Динамический диапазон (ДД) реального участка территории обычно значительно превышает собственный ДД камеры, который в большинстве случаев находится на уровне 52−60 дБ: безоблачный солнечный день на улице – это 180 дБ, а хорошо освещенное помещение – от 126 дБ до 140 дБ.
Один из способов устранить этот недостаток – использовать математический алгоритм обработки каждого кадра изображения, в результате чего удается перераспределить яркость таким образом, чтобы весь кадр стал информационно насыщенным. Такая технология получила название Wide Dynamic Range, хотя на самом деле ничего общего с динамическим диапазоном она не имеет.
Камера без WDR не способна дать четкое изображение находящихся в тени объектов там, где есть как очень светлые, так и затененные участки или же свет падает сзади, например, если человек стоит на фоне ярко освещенного окна.
Типичные ситуации, когда сложно обойтись без WDR:
BLC (Back Light Compensation)
Back Light Compensation – компенсация встречной засветки. Технология позволяет скомпенсировать ярко освещенный задний план для хорошей проработки объектов, расположенных на переднем плане. Из-за BLC теряется информация в ярко освещенных участках сцены, зато объекты на переднем плане становятся хорошо проработанными.
При BLC микропроцессор выравнивает (сглаживает) освещенность по всему полю зрения камеры. Большинство камер сегодня имеют поддержку BLC, но она не идет ни в какое сравнение с возможностями Wide Dynamic Range. В лучшем случае BLC помогает сбалансировать условия освещения, чтобы выяснить, что находится на переднем плане изображения, однако фон остается размытым.
3DNR (3-Dimensional Noise Reduction)
3-Dimensional Noise Reduction (3DNR) – трехмерное шумоподавление. Технология 3DNR подавляет в изображении шумы, проявляющиеся при слабом освещении в условиях, когда в кадре присутствуют быстро двигающиеся объекты. 3DNR анализирует различия между последовательными кадрами видеоизображения и подавляет шумы с помощью перемешивания данных на кадре.
К недостаткам алгоритма можно отнести дополнительные дефекты и смазывания, проявляющиеся при движении в кадре. Однако, если режим шумоподавления включается только для отдельных кадров, то итоговое изображение получается и не шумным, и качественным.
AWB (Auto White Balance)
AWB – автоматический баланс белого цвета. Функция компенсирует искажения цветов, вызванные разными источниками освещения (солнечный свет, лампа накаливания или флуоресцентный свет), отсекая ненужный спектр света. При этом камера устанавливает температуру изображения цвета таким образом, чтобы получившиеся цвета на изображении имели те же оттенки и выглядели в точности так же, как происходит их восприятие невооруженным глазом.
Существует несколько различных алгоритмов AWB, но большинство из них подразделяются на две категории. Глобальные алгоритмы используют все пиксели изображения для оценки цветовой температуры. Локальные алгоритмы используют только подмножество пикселей на основе предопределенных правил отбора для этой задачи. Существуют также гибридные алгоритмы, которые выбирают лучший алгоритм на основе содержимого изображения.
AGC (Automatic Gain Control)
AGC – автоматическая регулировка усиления сигнала. Технология предназначена для улучшения качества изображения при недостаточном или чрезмерном освещении.
AGC начинает работать, когда освещенность на объекте имеет низкий уровень, а полностью открытая диафрагма не в состоянии компенсировать недостаток освещенности. Камера автоматически усилит видеосигнал, полученный в условиях более низкой освещенности, чтобы оптимизировать четкость изображения на плохо освещенной сцене. Однако чем больше будет усиливаться сигнал, тем выше будет и уровень помех на экране.
ROI (Region Of Interest)
Region Of Interest – область интереса. Технология позволяет устанавливать повышенное качество изображения в выделенных областях, выбранных на экране. Выделенная на кадре область записывается с максимальным качеством, остальная часть изображения записывается с меньшим разрешением. Использование данной функции значительно снижает трафик и место, занимаемое под архив.
Smart IR
ИК-подсветка засвечивает лицо, затрудняя опознание, когда человек близко подходит к камере. Smart IR – это технология, которая позволяет регулировать интенсивность ИК светодиодов камеры для компенсации расстояния до объекта. При съемке в темноте адаптивная ИК подсветка Smart IR автоматически регулирует мощность излучения в зависимости от расстояния до наблюдаемого объекта в кадре, позволяя получить изображение без пересвеченных областей.
HLC (High Light Compensation)
Реализации технологии HLC в камерах Hikvision
High light compensation — компенсация яркой засветки. В автоматическом режиме отслеживается точка яркой засветки и делается повторный кадр с игнорированием данных от ячеек матрицы в этом месте. HLC применяется для устранения отрицательного влияния на работу камеры ярких источник света попадающих в объектив. Наиболее часто этот режим используется при борьбе со светом автомобильных фар. Кроме того, HLC помогает устранить хоть небольшую, но заметную засветку вокруг уличных фонарей.
Заключение
На видео выше представлены записи с двух камер видеонаблюдения (Hikvision и Nobelic), у которых технические характеристики практически идентичны. Как видите, запись камеры ведут по-разному. Нельзя однозначно сказать, что какой-то поток видеоданных получился хуже другого. Тем не менее, разница видна невооруженным взглядом. На каком решении остановить свой выбор – зависит только от ваших потребностей, личного мнения и соотношений по другим параметрам (например, по цене).
Какое изображение лучше?
Мы перечислили далеко не все дополнительные возможности камер, но разобрали те моменты, которые вызывают больше всего вопросов у наших пользователей. Есть вы хотите улучшить свои знания в теории, есть множество разных источников – например книга А. Гонта «Практическое пособие по видеонаблюдению». Однако одной лишь теории не хватит, чтобы выбрать камеру видеонаблюдения. Всегда смотрите примеры видео!
Как выбрать камеру для видеонаблюдения?
На сегодняшний день существует столько различных разновидностей камер для видеонаблюдения, что очень легко запутаться в этом разнообразии выбора. Для того чтобы правильно выбрать видеокамеру, необходимо для начала понять, для каких нужд вы планируете ее использовать, а также определиться с количеством камер, их техническими характеристиками, и т. д.
Чтобы облегчить ваш выбор, мы написали данную статью, в которой привели 7 основных критериев выбора хорошей камеры видеонаблюдения исходя из конкретно поставленных задач.
1. Аналоговые или цифровые камеры видеонаблюдения?
Различие между аналоговыми и цифровыми камерами состоит в том, что первые работают с сигналами NTSC и PAL и имеют возможность прямого подсоединения к монитору, а при необходимости записи происходящего дополнительно потребуется подключение в систему видеорегистратора или компьютера. Цифровые IP камеры перекодируют данные, получаемые с матрицы, в цифровой сигнал, и при помощи беспроводных сетей Wi-Fi, 3G или 4G передают изображение на облачный сервер, компьютер, или видеорегистратор – благодаря этому можно следить за происходящим даже со своего мобильного телефона, где бы вы ни находились.
Уличная ip камера Beward BD3370. Full HD 1920х1080 30 кадров в секунду. Стоимость
Так же аналоговые видеокамеры имеют предел своих разрешающих способностей в размерах 720х576 пикселей, а современные цифровые камеры видеонаблюдения могут выдавать картинку с разрешением Full HD – 1920х1080, что в несколько раз превышает возможное разрешение аналоговых. Благодаря высокому разрешению, на видеозаписи с цифровых IP видеокамер можно будет разглядеть не только общие черты человека, его фигуры, одежды и пр., но также в хорошем качестве его лицо, и различные мелкие детали, которые с аналоговых камер практически невозможно было бы идентифицировать. Какую камеру выбрать для видеонаблюдения — аналоговую, или цифровую, решать вам, но если во главу угла вы ставите качество картинки, то цифровые IP видеокамеры будут для вас наилучшим выбором.А если вы планируете установку видеонаблюдения своими руками вам может понадобиться эта информация.
Внимание! Актуализация информации! С появлением новых аналоговых HD камер видеонаблюдения (AHD), старые аналоговые камеры практически перестали выпускаться. Максимальное разрешение современных AHD камер составляет 2МП (1920х1080 — Full HD), так что они запросто могут составить конкуренцию цифровым IP камерам, тем более данные аппараты имеют сравнительно меньшую стоимость, чем IP. Также в качестве вариаций данного формата могут встречаться HD-TVI и HD-CVI от производителей Hikvision и Dahua. Подробнее об AHD можно почитать здесь.
2. Устанавливаем на улице или в помещении?
Пример уличной камеры видеонаблюдения Falcon eye FE IS720. Цена
Если вы планируете устанавливать камеры видеонаблюдения снаружи, то вам необходимо знать, как выбрать камеру видеонаблюдения для улицы. Как правило, уличные модели оснащаются специальным защитным корпусом, который предохраняет камеру от низких температур и прочих неблагоприятных воздействий окружающей среды: дождя, солнца, и т. д. Корпус камеры должен быть герметичным, и по возможности оснащен системой подогрева для безпроблемного использования камеры в условиях низких температур. Если в вашей местности столбик термометра не опускается ниже нулевой отметки – то присмотритесь к более простым моделям.
Если планируется устанавливать камеры видеонаблюдения в помещениях с повышенной влажностью, то в этом случае также необходимо использовать устройства, заключенные во влагозащитный корпус.
Для того чтобы исключить порчу оборудования злоумышленниками, старайтесь устанавливать камеры как можно выше, чтобы добраться до них было невозможно без дополнительной оснастки – так вы сохраните свои уличные камеры видеонаблюдения в целостности и сохранности в случае посягательств на вашу территорию.
Для реализации видеонаблюдения внутри помещения при отсутствии каких-либо дополнительных воздействий со стороны окружающей среды, как правило, используют обычные купольные камеры без защитных корпусов.
3. Угол обзора и фокусное расстояние
Таким образом, чем меньше угол обзора объектива, тем больше деталей вы можете идентифицировать при необходимости слежения за определенным небольшим участком, и, следовательно, чем угол обзора шире (от 90 о ), тем большее количество пространства вы можете охватить. Так что тут все зависит от конкретно поставленных задач.
Line-Pro 560AHD, 2.8-12 мм. Цена
Также есть возможность приобрести камеру, объектив которой имеет определенный диапазон фокусных расстояний – такие объективы носят общее название «вариофокальные», примерный диапазон их фокусных расстояний 2.8-12 мм. При выборе камеры для видеонаблюдения подобного типа вы сможете в дальнейшем вручную изменять угол обзора в зависимости от ваших потребностей. Но стоит заметить, что данный параметр соответственно сказывается на цене – зачастую такие устройства стоят гораздо дороже камер, объектив которых имеет постоянное фокусное расстояние, но цены на них, как, впрочем, и на все системы видеонаблюдения, имеют тенденцию к снижению. На картинке пример камеры, оснащенной вариофокальным объективом – Line-Pro 560AHD с фокусными расстояниями объектива 2.8-12 мм. Ее цена составляет 4300 рублей, что, согласитесь, не так уж и дорого.
Критерии, влияющие на качество изображения
Вопреки расхожему мнению, большое количество мегапикселей не является определяющим фактором хорошего качества изображения, а является лишь одним из обеспечивающих его элементов. Конечно, разница в качестве картинки между стандартными аналоговыми и IP определенно есть, и она довольно существенная, но говоря о современном рынке и гонке производителей за мегапикселями, прежде чем выбирать между 2 и 8 мегапикселями, стоит еще хорошенько подумать, т. к. зачастую хорошая IP камера с разрешением 2MP за 10 тыс. руб. дает примерно такое же качество что и более дорогая с бОльшими значениями данного параметра.
Также почти не заметна разница между 720p и 1080p, несмотря на вдвое большее количество пикселей. Кроме того, при увеличении разрешения могут пострадать такие параметры, как чувствительность матрицы камеры, и способность работы в широком динамическом диапазоне (WDR), которые также влияют на качество получаемого изображения.
4. Светочувствительность камеры и условия освещения
Светочувствительность камеры играет большую роль при ведении круглосуточного видеонаблюдения. Чем выше ее чувствительность, тем лучше качество изображения и больше возможностей съемки в сумеречное и темное время суток.
Сейчас практически все камеры оснащаются ИК подсветкой, что делает возможность вести видеонаблюдение даже в полной темноте. Также при необходимости можно оснастить камеру дополнительным инфракрасным прожектором, которые различаются по дальности и мощности подсветки, и углу обзора.
Под светочувствительностью камеры подразумевается минимальное количество света (уровень освещенности), при котором камера может «видеть» происходящее. Чувствительность камеры для видеонаблюдения принято измерять в единицах освещенности – люксах. Приведем для примера небольшую таблицу с примерными значениями единиц освещения, характерных для определенных мест и условий.
При выборе видеокамеры обязательно смотрите в характеристиках, для каких условий освещенности она подходит, и подбирайте под свои нужды, измерив перед этим уровень освещенности в месте предполагаемой установки при помощи люксметра. Для круглосуточной работы вам будет необходима камера с чувствительностью не менее 0,01 люкс.
В большинстве случаев, при установке камер на улице, освещение будет постоянно меняться в течение дня. Для того чтобы в таких изменчивых условиях получать одинаковую картинку (без засветов при ярком солнце или темного изображения при неожиданно испортившейся погоде) необходимо уточнить, что в камере имеется автоматическая регулировка отверстия объектива – диафрагмы. Закрывая или открывая отверстие диафрагмы в автоматическом режиме, такие камеры поддерживают количество света попадающего на матрицу в постоянных пределах, что исключает появление пересвеченного или темного изображения при постоянно меняющихся погодных условиях и времени суток. Поэтому перед тем, как выбрать уличную камеру видеонаблюдения, обязательно уточняйте данный факт наличия автоматической регулировки диафрагмы.
5. Наличие широкого динамического диапазона — WDR
Пример действия WDR
Последнее время технология WDR стала использоваться значительно чаще. Если раньше широкий динамический диапазон применялся только в устройствах премиум класса, то сейчас благодаря появлению недорогих сенсоров с поддержкой данной функции его стали реализовывать и в недорогих камерах. Но не стоит обольщаться при наличию в описании камеры поддержки данного параметра — истинный WDR по-прежнему применяется лишь в дорогих камерах, в большинстве бюджетных — только его подобие, описанное производителем запутанными терминами, и «завернутое в привлекательную упаковку».
6. Цветная или черно-белая камера?
Актуализация информации! В большинстве своем на сегодняшний день все камеры видеонаблюдения выпускаются цветными, с возможностью перехода в черно-белый режим в темное время суток, поэтому повествование о выборе между ч/б и цветом данной части статьи потеряла свою актуальность.
Осуществляя выбор камеры для видеонаблюдения, необходимо решить, хватит ли в вашем конкретном случае возможностей монохромной камеры, или все же вам необходимо цветное изображение?
К преимуществам черно-белых камер, в первую очередь, можно отнести их небольшую цену, по сравнению с цветными моделями. Также монохромные камеры при плохих условиях освещения способны выдавать картинку более высокого качества без шумов, когда изображение с цветной камеры в тех же условиях будет заметно «шуметь». Впрочем, производители учли данный факт, и начали изготавливать камеры, которые днем снимают в цвете, а с наступлением темноты автоматически переключаются в монохромный режим.
Главный минус черно-белых камер – работа только в монохромном режиме, когда как цветные камеры способны передавать больше информации об объекте наблюдения – это можно отнести к их главному преимуществу.
Недостатком же цветных камер является их более высокая цена, по сравнению с монохромными.
7. Режим день/ночь и пару слов об ИК подсветке
Камера с автоматическим переключением режимов цвет/монохром и мощными ИК прожекторами Falcon Eye FE-IS 91/100 MLN Patrol. Цена
Таким образом, если вы планируете вести видеонаблюдение как днем, так и ночью, и хотите получать информацию обо всех деталях происходящего, включая цвет, выбирайте модели камер с режимами «день/ночь», которые с наступлением темноты автоматически переходят в монохромный режим. Необходимым пунктом при выборе камер для ночного видеонаблюдения является наличие инфракрасной подсветки, которая абсолютно невидима человеческому глазу, но позволяет устройству вести наблюдение даже в полной темноте.
Расстояние действия ИК подсветки варьируется в пределах 5-50 метров, но с применением мощных ИК прожекторов может достигать и больших расстояний. В разных камера качество подсветки может различаться. Бывают случаи, когда угол подсветки не совпадает с углом обзора объектива камеры, при этом в центре кадра образуется яркое пересвеченное пятно. В некоторых камерах мощность инфракрасной подсветки может регулироваться в зависимости от происходящего в кадре, тем самым исключая чрезмерное освещение объекта и появление засветок в кадре. Поэтому при выборе камеры для круглосуточного наблюдения необходимо учитывать и эти особенности.
Тенденция к снижению цен
Сегодня в конкурентной гонке большинство производителей намеренно снижают цену на свое оборудование чтобы простимулировать спрос и отсеять конкурентов. Конечно, это на руку покупателю, поэтому при выборе не в последнюю очередь стоит обращать на этот параметр и не искать подвоха в сниженной цене — сегодня вполне реально за небольшую цену приобрести хорошую камеру с достойным разрешением и поддержкой современных технологий.
Помимо всего прочего, камеры бывают проводные и беспроводные, корпусные и бескорпусные, миниатюрные или обычные, поворотные и т. д., и подбор камеры видеонаблюдения по параметрам будет зависеть только от целей и конкретных задач, которые планируется решить при помощи наблюдения. Так же не поленитесь, и почитайте отзывы о планируемой к покупке модели камеры – так вы убережете себя от некачественного товара, либо, наоборот, утвердитесь в своем выборе в случае положительных комментариев. Удачи вам в выборе, мы надеемся, что данный материал будет полезным для вас!