В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
М.Ю. Арсентьев
Генеральный директор НТЦ "Подсвет"
У цветных телекамер по сравнению с черно-белыми, по сути, одно достоинство, но какое! Оно, очевидно, всем - цветное изображение намного информативнее
"Капризы" цвета
Действительно, никакая черно-белая камера не сможет различить цвет автомобиля на улице, цвет фишки или карты на игровом столе казино или одежды предполагаемого преступника. В черно-белых системах эта информация теряется безвозвратно и представляется унылыми оттенками серого цвета.
Объем дополнительной информации, которую дают цветные телекамеры, просто колоссален. За него стоит побороться и производителю, и инсталлятору. Почему именно побороться? Да потому, что цветные камеры априори имеют худшее разрешение и чувствительность, "капризны" при выборе линий передачи сигнала и требуют более тщательных настроек при установке. Поэтому бездумная замена черно-белых камер на цветные может привести не к получению дополнительной информации, а к полной потере всех данных (например, из-за недостатка света).
Причин снижения чувствительности цветных камер две: уменьшение площади каждого элемента изображения (пикселя) из-за фактического увеличения их числа при том же размере ПЗС-матрицы и той же разрешающей способности, а также использование дополнительного светофильтра.
Классическая компоновка
В данном обзоре собраны цветные телекамеры разного уровня в классической профессиональной компоновке - корпус с посадочным местом для крепления объектива C/CS с резьбой диаметром 1 дюйм. Такое исполнение позволяет легко устанавливать (и при необходимости заменять) объектив с любым фокусным расстоянием, светосилой и типом диафрагмы, что позволяет использовать подобные камеры в самых разных приложениях. При этом, как правило, качество традиционных объективов C/CS существенно выше, чем у встроенной оптики камер -цилиндров или полусфер. Кроме того, передовые модели серьезных производителей обычно имеют регулировки, с помощью которых можно оптимально настроить параметры телекамеры для работы на конкретном объекте.
Изготовленный из пластика или металла корпус камеры имеет резьбовое кольцо для объектива с одного торца и, как минимум, один видеовыход (разъем типа BNC или RCA), а также разъем или клеммы питания.
В некоторых моделях с наиболее высоким разрешением помимо стандартного композитного видеовыхода имеется S-VHS выход, реже -симметричный выход для передачи сигнала по витой паре. В подавляющем большинстве современных телекамер такого типа присутствует разъем управления автоматической диафрагмой объектива, который располагается либо сбоку, либо на заднем торце. Там же могут находиться остальные регуляторы и переключатели. Для совместимости с объективами типа С-камеры в комплекте поставки обычно имеют переходное кольцо для увеличения расстояния от объектива до ПЗС-матрицы. Толщина такого кольца составляет 5 мм.
Цветопередача
Для правильной цветопередачи в цветных телекамерах перед ПЗС-матрицей устанавливается дополнительный светофильтр, который, в частности, практически полностью "отрезает" инфракрасное излучение. Иногда этот фильтр представляет собой пленку на матрице, а иногда - пластину. Во втором случае фильтр обычно можно удалить, чтобы, например, увеличить чувствительность камеры. Разумеется, при этом значительно ухудшится качество цветопередачи. Поэтому в камерах "день/ночь" при снижении уровня освещенности происходит механическое удаление светофильтра, и камера автоматически переходит в черно-белый режим.
Настройка для работы в разных режимах
Для того чтобы настройки оптической системы "камера-объектив" не слишком сильно менялись, вместо светофильтра перед ПЗС-матрицей в "ночном" режиме обычно ставится прозрачное стекло той же толщины. Иногда в камерах устанавливается механизм перемещения ПЗС-матрицы для достижения оптимальной фокусировки при различном освещении, например, при работе в инфракрасном диапазоне ночью.
В недорогих решениях фильтр не удаляется, и настройка для перехода к ночному режиму ограничивается простым переходом от цветного к черно-белому изображению. Это дает некоторый выигрыш в чувствительности, но не столь существенный, как в первом варианте.
Часть режимов и регулировок на цветных камерах схожа с регулировками черно-белых камер. У "продвинутых" моделей есть такие же функции: отключение и выбор значения электронного затвора, переключатель режима автоматической диафрагмы объектива, включение компенсации встречной засветки (BLC), регулировка АРУ (AGC), переключатели коэффициентов гамма-коррекции, режимов синхронизации, и прочее.
Однако появились и дополнительные функции, связанные с цветом, например, регулировка баланса белого. Данная функция присуща только цветным камерам и предназначена для получения наиболее правдоподобных цветов на экране монитора. Практически во всех камерах есть функция автоматического регулирования баланса белого, а в "топовых" моделях - и ручные режимы. В этих режимах пользователь фактически задает цветовую температуру естественных или искусственных осветителей, при свете которых происходит работа камеры. В результате можно добиться вполне естественной картинки как при солнечном свете, так, например, и под лампами накаливания.
Расширение динамического диапазона
У видеокамер с цифровой обработкой сигнала (DSP) существенно расширяется спектр возможностей, особенно в области расширения динамического диапазона. Причем, что касается данного вопроса, производители идут разными путями.
Телекамеры некоторых одних осуществляют две экспозиции каждого поля с разным значением электронного затвора, а потом совмещают обе экспозиции в одно поле. Это позволяет одновременно различать и темные участки (с большим временем экспозиции) и светлые (с малым временем). Другие производители применяют попиксельную обработку сигнала, то есть каждый элемент изображения обрабатывается отдельно и не влияет на обработку соседних пикселей. Третьи инвертируют ("зачерняют") наиболее яркие зоны изображения, что позволяет нормально различать соседние области без характерных "столбов" и "зарезания в белом".
Такие ухищрения позволяют эффективно использовать цветные видеокамеры в сложных условиях, например, при определении автомобильных номеров при встречной засветке фарами, при различении бликующих карт на игровых столах казино, и во всех других случаях, когда в поле зрения телекамеры попадают яркие источники света.
Совершенствование технологии производства цветных ПЗС-матриц и цветных камер привело к тому, что сейчас некоторые страны практически полностью перешли на цветное видеонаблюдение. Отечественный потребитель более консервативен, но, как знать, может, лет через десять цветные камеры займут господствующее положение и на российском рынке CCTV.
Таблицы. Цветные корпусные видеокамеры классической конструкции
Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #6, 2007
Посещений: 12655
Автор
| |||
В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
