Выбор камеры и объектива для системы безопасности видеонаблюдения

Необходимо принять во внимание, что весь телевизионный тракт: кабельная система, усилители, коммутаторы, датчик движения, мультиплексоры, видеомагнитофоны, одним словом вся, участвующая в обработке видеосигнала, электроника, имея передаточную характеристику меньше единицы, искажает видеосигнал. Исходя из этого, важно представлять себе особую роль входных устройств, объективов и видеокамер, которые формируют начальный видеосигнал.

К основным параметрам входных устройств, определяющих объем видеоинформации, относятся разрешающая способность по вертикали и горизонтали и число градаций серого в каждом элементе изображения в единицу времени.

Разрешающая способность (разрешение) определяется как максимальное количество элементов черного и белого цвета, которые могут быть раздельно переданы камерой. Единица измерения разрешающей способности называется TVL (телевизионные линии). Разрешение по вертикали кадра у всех камер не может быть больше 625 строк (стандарты CCIR и PAL). Основное различие камер состоит в разрешении по горизонтали, именно оно обычно указывается в технических описаниях. На разрешение камеры влияют два фактора: количество элементов ПЗС-матрицы, называемых пикселями, и полоса частот видеосигнала, формируемого камерой.

На сегодняшний день в мире выпускается, в основном, два типоразмера матриц для монохромного (черно-белого) изображения и два для цветного матрицы высокого разрешения и стандартного. Формат матриц чаще всего 1/2’’ или 1/3’’. Монохромные матрицы высокого разрешения имеют 582 пикселя по вертикали (V), что соответствует станда системы безопасности, системы безопасности видеонаблюдения

системы безопасности, системы безопасности видеонаблюдения

рту развертки за вычетом синхроимпульсов, и 782 пикселя по горизонтали (Н).

Монохромные матрицы стандартного разрешения также делятся на 582 пикселя по вертикали и 512 пикселей по горизонтали. Матрицы высокого разрешения для цветного сигнала имеют соответственно число пикселей 582V х 752Н, а стандартного, соответственно, – 582V х 500Н. Для черно-белой камеры не составляет труда изготовить широкополосный видеотракт, имеющий обычно запас по полосе пропускания в полтора-два раза.

Для цветной же камеры необходимо учитывать эту полосу пропускания. Объясняется это тем, что у композитного цветного видеосигнала составляющая цветности передается на поднесущей (в стандарте PAL это соответствует частоте 4,4 МГц), поэтому частота яркостной составляющей сигнала принудительно ограничивается. Она не может быть больше 4 МГц, что соответствует разрешению 450 TVL. Повысить это разрешение до 480 TVL можно, но только снимая сигнал с раздельного Y-C выхода (иначе называемого S-VHS выходом, при этом все остальные устройства телевизионного тракта переключатели, мультиплексоры, мониторы должны иметь такой вход).

Если с разрешением более-менее ясно, то с другой составляющей объема видеоинформации количеством градаций серого необходимо разобраться подробнее. Если вы занимались фотографией, то, наверное, помните, как приходилось выбирать оптимальное время экспозиции и проявки; как, иногда, при передержке, у вас получались темно-серые отпечатки, где в тенях ничего не разберешь, а при недодержке, сколько ни проявляй, детали не прорабатывались. Это происходило потому, что такие фотографии попадали на нелинейный участок кривой зависимости плотности от необходимого времени экспозиции фотобумаги. Так и с видеокамерой.

Если освещенность изображения на ПЗС-матрице низкая, то кадр получается темный, различить отдельные детали не представляется возможным, а если освещенность велика все залито белым. Поэтому рабочую точку на световой характеристике матрицы выбирают так, чтобы максимальная освещенность элемента изображения в кадре была несколько ниже освещенности насыщения (0,3 0,5 люкс). В этом случае реализуется наивысшая величина отношения сигнал/шум на выходе ПЗС-матрицы.

Какими же способами можно сместить интервал освещенностей элементов кадра на линейный участок световой характеристики матрицы? Если освещенность изображения велика, а это чаще всего бывает днем и в освещенных помещениях, то необходимо ослабить световой поток, для чего лучше всего использовать обычную ручную диафрагму объектива. Диапазон изменения освещенности изображения, получаемый с помощью такой диафрагмы, обычно составляет до 2000 раз.

Другой способ уменьшения уровня сигнала изменение наклона световой характеристики за счет сокращения времени накопления заряда в ПЗС-сенсоре.

ИСТОЧНИК: Журнал «Бизнес и безопасность» №2/2000

Выбор камеры и объектива

ВЫБОР КАМЕРЫ И ОБЪЕКТИВА ДЛЯ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ