Характеристики камер видеонаблюдения

Как выбрать камеру видеонаблюдения. Технические характеристики видеокамер

Выбор камер видеонаблюдения осуществляется в зависимости от поставленных задач. Чтобы обеспечить необходимый обзор важно уточнить характеристики видеокамер: разрешение, фокусное расстояние, материал изготовления корпуса, дальности ИК-подсветки и т.д

Основные характеристики камер видеонаблюдения:

• Чувствительность камеры видеонаблюдения– определяет минимальную освещенность для видеосъемок. Самая высокая Светочувствительность 0,0003 Lux;
  
• Скорость записи – параметр оптимальной синхронизации видопотока. Чем выше показатель, тем лучше. Максимальная скорость записи составляет 90 к/с;
• Отношение сигнал/шум – определяет допустимую чистоту изображения (без снега). Высокое отношение сигнал/шум 45 дБ;
  
• Чувствительность ПЗС-матрицы – максимальная детализация изображения. Самое высокое разрешение ПЗС-матрицы – 650 ТВЛ ;
  
• Угол обзора или фокусное расстояние объектива

Чувствительность видеокамеры

Чувствительностью называют минимальную освещенность на объекте наблюдения, при которой видеокамера способна зафиксировать изображение. Измеряется чувствительность в люксах (лк). Самое минимальное значение ЛК – от 0,01 лк и менее – указывает на высокую чувствительность видеокамер в слабоосвещенных местах.
Чувствительность – это способность преобразовывать кванты света в электрический сигнал.

Освещенность различных объектов в люксах

Дневное, естественное освещение на улице	6500 лк
Магазины, супермаркеты	800 лк
Стоянки автотранспорта, товарные склады	60…10 лк
Ночное естественное освещение на улице Темная ночь	0,003 лк 0,0001 лк
Домашнее, офисное освещение	100 – 1 000 лк

Для видеонаблюдения в полной темноте дополнительно к видеокамерам устанавливают ИК подсветку. В современных интеллектуальных видеокамерах 5-го поколения для съемок в ночное время используется система WDR — Wide Dynamic Rang.

Стоит учитывать, что минимальная освещенность ПЗС-матрицы и минимальная освещенность наблюдаемых объектов – это разные параметры. Определяя чувствительность камеры видеонаблюдения по минимальной освещенности объектов, учитывайте параметры чувствительности датчика видеокамеры, светосилу объектива и отражающие свойства объектов.

Минимальная освещенность

Минимальная освещенность также называемая чувствительностью видеокамеры выражается в люксах. На выходе видеокамеры указан уровень параметра освещенности, при котором аппарат способен воспроизвести изображение. Этот уровень может составлять даже 10%, что при включенной АРУ будет казаться значительно больше.

Динамический диапазон ПЗС-матрицы видеокамеры определяется как максимальный сигнал по отношению к среднеквадратичному значению фона экспозиции, то есть отношение темных и ярких объектов в пределах одной сцены. Чем выше это отношение, тем более темные элементы видны на ярком общем фоне кадра.

Чувствительность ПЗС-матрицы

ПЗС-матрица – это устройство, состоящее из светочувствительных элементов. Чем выше плотность светочувствительных элементов в ПЗС-матрице, тем более высокое разрешение будет давать камера.

Другими словами качество воспроизводимой видеокамерой картинки зависит от количества ТВЛ (телевизионные линии) – это количество горизонтальных полос в «картинке».

Минимальная чувствительность ПЗС-матрицы (низкое разрешение) – 380 – дает нечеткую (размытую) картинку. Самая высокая чувствительность ПЗС-матрицы (высокое разрешение) – 650 ТВЛ – выводит четкую, ясную картину.

Разрешающая способность видеокамеры

Разрешающая способность видеокамеры — это максимальное число линий (ТВЛ — телевизионные линии), помещающихся в одном кадре монитора, в стандартном видеосигнале CCIR/PAL это 625 строк, стандарт EIA/NTSC различает до 525 строк. Обычно разрешающая способность указывается по горизонтали – в максимальном разрешении до 650 ТВЛ (позволяет различать самые мелкие детали на большом расстоянии). Но, с учетом искажения сигнала от цифровой обработки, влияния различных параметров входящих в систему видеонаблюдения элементов, длины кабельной трассы и т.д., оптимальным вариантом для просмотра нормального изображения будет 400 – 480 ТВЛ.

Разрешающая способность помогает прибору раздельно наблюдать, фиксировать и (или) отображать рядом расположенные точки графического образа объекта. Измеряется числом раздельно отображаемых точек, приходящихся на дюйм поверхности кадра. Первое число — количество точек по горизонтали, второе — по вертикали. Иногда её измеряют в CIF.

Отношение сигнал/шум

Возникающие на изображении посторонние артефакты называют шумом, который особенно проявляется в условиях недостаточной видимости в момент записи видео. Формула по току имеет вид S/N=20lg (Uc/Uш) Формула по мощности сигнала имеет вид S/N=10lg (Pc/Pш)

Измеряется в децибелах (дБ) и численно равно десятичному логарифму отношения амплитуды напряжения видеосигнала к среднеквадратичному значению напряжения фона, умноженному на 20. На экране зашумленное изображение выглядит как зернистость или снег, а в цветном изображении появляются короткие цветные полоски или вспышки. При отношении сигнал / шум 45 дБ шум практически не заметен.

Качественное изображение достигается высоким соотношением сигнал / шум и зависит от хорошей освещенности объектов, высококачественной ПЗС-матрицы, светосильной оптикой и наличием цифровой фильтрации шумов в электронных схемах камеры наблюдения. Некоторые модели видеокамер оснащены технологией динамического шумоподавления, например, камеры Samsung SSNR III.

Скорость записи

Скорость записи измеряется в кадрах в секунду. Иногда производителями используется pps — количество полуполей, отображаемых видеосистемой за секунду. 1fps = 2pps.

Человеческий глаз видит 24 кадра за секунду. Соответственно, если скорость записи с камеры составляет 25 кадров, то этого вполне достаточно.

В дополнение можно сказать, что скорость записи видео ряда обуславливается количеством камер, подключаемых к каждой плате. Для одной и двух видеокамер, подключенных к одной плате, обеспечивается скорость записи по 25 кадр/сек на камеру. При четырёх камерах количество кадров в секунду падает до 15 кадр/сек для каждой камеры. Если камер три, то одна из них будет писаться со скоростью 25 кадр/сек, две другие – по 15 кадр/сек.

Угол обзора

Угол обзора – очень важный параметр для видеокамеры, так как в зависимости от фокусного расстояния, угол обзора определяет масштаб изображения, входящего в кадр. Чем меньше фокусное расстояние видеокамеры, тем больший угол зрения наблюдаемого пространства можно получить и наоборот. Соотношения угла обзора от фокусного расстояния зависят от размера изображения на матрице.

(При равном фокусном расстоянии, чем размер изображения на матрице больше – тем больше угол обзора).
Для «стандартизации» используют значение фокусного расстояния «в плёночном эквиваленте» – т.е. как у плёночных фотоаппаратов. Зависимость приведена в таблице:

Влияние параметров фокусного расстояния на качество изображения

Объектив (фокусное расстояние), мм	Угол обзора по вертикали, град	Угол обзора по горизонтали, град	Угол обзора по диагонали, град	Дистанция распознавания, м	Дистанция наилучшего качества
2,5	90	120	150	2	0,7
2,9	78	104	130	3	1,2
3,4	70	94	110	3,4	1,4
3,5	65	79	100	3,5	1,45
3,6	54	72	92	3,5	1,5
3,7	52	70	90	3,8	1,6
4,0	48	65	75
4,3	47	62	73	4	1,8
5,5	40	55	70	5	2
6,0	32	42	53	6	2,3
8,0	24	32	40	8	3
12,0	17	22	28	12	4
16,0	12	17	21	16	6
25,0	8	11	14	25	10
50,0	4	5,5	7	50	20
75	2,8	3,7	4,6	70	30

Режимы записи

• Непрерывная запись — это постоянная круглосуточная запись видеоизображения,
• Запись по расписанию — запись в определенное время суток,
• Запись по тревоге — запись начинается при поступлении определенного сигнала,
• Запись по детектору движения — запись осуществляется только во время изменения изображения,
• Экстренная запись или запись в ручном режиме — запись начинается по команде оператора (при нажатии кнопки).