Выбор камер видеонаблюдения

Система видеонаблюдения на оборудованиии HDCVI, HD-TVI и AHD

Несмотря на разнообразие форматов, самостоятельно построить систему видеонаблюдения не сложно. Для начала примем во внимание, что три современных формата передачи HD и Full HD видеосигнала в аналоговой форме, такие как HDCVI, HD-TVI (TurboHD) и AHD имеют одинаковый потенциал с точки зрения передачи видеосигнала. Максимальное разрешение, которое передают эти три формата – 1920х1080 (Full HD)* (информация была актуальна на 2015 г). Данной разрешающей способности вполне достаточно для построения высококачественной системы. Теперь обратим внимание, на те параметры камер видеонаблюдения, которые имеют непосредственное отношение к ракурсу изображения, качеству видеоизображения в дневное и ночное время и общей надёжности. Таких важных параметров несколько: угол зрения, чувствительность, разрешающая способность, мощность и качество ИК-подсветки, тип корпуса и степень защиты от внешних воздействий.

Остановимся подробнее на каждом из параметров...

Зависимость угла зрения камеры видеонаблюдения от размера матрицы (дюйм) и фокусного расстояния объектива (f, мм)

Казалось бы, логично отдавать предпочтение камерам с широким углом зрения в 80 – 90º по горизонтали для того чтобы охватить больший сектор наблюдения. Однако такой подход имеет и свои отрицательные стороны. Во-первых, недорогие широкоугольные объективы, применяемые во многих камерах начального уровня, обладают, кроме естественных геометрических искажений, ещё и значительной расфокусировкой по краям изображения, что является несовместимым с понятием «высокой чёткости». Кроме того, пытаясь получить больший сектор наблюдения с помощью одной стационарной камеры, мы пропорционально уменьшаем размер объектов в кадре и, как следствие, количество пикселей приходящихся на данный объект. Поэтому, при просмотре архивов и попытке цифрового приближения данной области картинки имеем нечёткое изображение низкого качества. Вывод: применять широкоугольные объективы в системах с разрешением 1920х1080 и 1280х720 следует осторожно.

Для подстройки нужного угла зрения в процессе монтажа камеры, лучше всего подходит вариофокальный объектив. Фокусное расстояние такого объектива, и следовательно угол зрения, регулируется, для чего на корпус камеры выведены соответствующие винты. В моделях с моторизированным объективом с автофокусом, подобную процедуру можно призводить дистанционно, через меню регистратора или программный интерфейс.

Чувствительность

Чувствительность камеры видеонаблюдения выражается в минимальной освещённости объекта наблюдения в люксах, позволяющей получать результирующее изображение с допустимым уровнем шумов. Чем данный параметр ниже – тем лучше камера «видит» в ночное время при прочих равных условиях. При сравнении данного параметра у разных камер следует обращать внимания на то, при каких условиях измерялся данный уровень освещённости. Добросовестные производители указывают значение апертуры объектива, при котором производились замеры, режим АРУ, режим ИК подсветки. Мощная рассеянная ИК подсветка компенсирует недостаток чувствительности. Ниже приведена таблица уровней освещённости в реальных условиях.

Уровень освещенности

• темная облачная ночь - 0.0001 Лк
• безлунное звездное небо - 0.001 Лк
• четверть Луны - 0,01 Лк
• полнолуние - 0,1 Лк
• уличное освещение - 1-10 Лк
• домашнее, офисное освещение - 100-1000 Лк
• пасмурный день - 100-10000 Лк
• частичная облачность - 10000 - 100000 Лк
  

Разрешающая способность

Разрешающая способность камеры измеряется в пикселях и показывает сколько отдельных пикселей приходится на формируемый камерой кадр изображения. Наиболее распространённые значения данного параметра для систем видеонаблюдения HDCVI, HD-TVI и AHD это 1 Мп (1280 пикселей по горизонтали на 720 по вертикали), 1,3 Мп (1280 х 960) и 2 Мп (1920 х 1080)* (информация была актуальна на 2015 г).

Для определения достаточной вам разрешающей способности, в первом приближении, можно пользоваться такими закономерностями: хорошая различимость автомобильного номерного знака в дневное время достигается камерой 2 Мп и углом зрения 72 градуса с расстояния 10 м. Для камеры с разрешением 1 Мп и таким же объективом данное расстояние уменьшается до 6 м. Необходимо также учитывать разрешающую способность дисплея на который выводится видеоизображение. Так, если видеонаблюдение осуществляется через монитор ноутбука с наиболее распространённым разрешением экрана 1366 х 768, то разницы в качестве изображения между камерами в 1 Мп и 2 Мп, при прочих равных параметрах камер, при просмотре на полный экран, вы практически не заметите. Однако, при использовании цифрового приближения фрагмента изображения, преймущество 2 Мп проявляется даже на дисплеях размерами меньшими чем 1366 х 768. Напомним, что функцией цифрового приближения обладают все регистраторы и программные интерфейсы.

В 2016 г. на рынок систем видеонаблюдения вышли камеры данных форматов с разрешающей способностью 3 Мп и выше.

ИК-подсветка

Чем мощнее ИК подсветка, тем большая глубина сектора зрения камеры остаётся видимой ночью при полном отсутствии освещения. Существует подсветка на массивах ИК светодиодов и более продвинутая версия – EXIR, на одном или нескольких мощных ИК светодиодах с рассеивающими линзами. Первая даёт освещение с концентрацией света вблизи оси наблюдения камеры, что часто выражается в чрезмерном освещении близких объектов. Вторая даёт более равномерное и мягкое освещение по всему углу зрения камеры.

Апертура или F-число

Данный параметр показывает, какая часть светового потока попавшего в объектив камеры проходит на матрицу. Это очень важный параметр, поскольку он влияет на результирующее изображение. Производители должны указывать, при каком уровне апертуры объектива измерялась чувствительность, и какова апертура у установленного объектива – тогда пользователь способен делать определённые выводы по поводу реальной чувствительности камеры и способности её эффективно работать в сумерки. Чем меньше F-число объектива – тем больше света попадает на матрицу - меньше задействуются цепи АРУ, следовательно, камера меньше «шумит».

ИК фильтр

ИК фильтр или ICR в дневное время защищает матрицу камеры от инфракрасного излучения, которое, присутствуя в спектре видимого света, перегружает матрицу и искажает цветовой баланс. Ночью ICR фильтр сдвигается и открывает доступ к матрице ИК свету отражённому от наблюдаемых объектов. Данный режим ещё носит название «true day/night» - настоящий день/ночь. Иногда производители пишут, что в их изделиях присутствует «электронный день/ночь», что, по сути, свидетельствует о том, что либо перегрузку матрицы днём пытаются компенсировать схемотехнически либо ИК фильтрация присутствует на матрице всегда. На практике второй тип камер уступает камерам с ICR в правильности цветопередачи днём и чувствительности ночью.

Защита от внешних воздействий

Степень пылевлагозащиты характеризуют значеним IPxx. Первая цифра обозначает степень зашиты от пыли, вторая от влаги. Так IP66 обозначает пыленепроницаемость и защиту от сильных водяных струй, IP67 - пыленепроницаемость и возможность кратковременного погружения на глубину до 1 м без потери работоспособности, IP68 – пыленепроницаемость и возможность долговременного погружения на глубину до 1 м в рабочем состоянии.

Код IK обозначает степень вандалозащиты. Так если производитель указывает код IK10 в характеристиках камеры, это означает, что камера выдерживает удар с энергией 20 Дж металлическим молотком весом в 5 кГ.

Несколько слов о проблеме эксплуатации камер при низких температурах. В основном это касается выпадения конденсата при резких колебаниях температуры и давления на внутренних поверхностях корпуса камеры и прозрачного стекла защищающего объектив. В камерах начального и среднего ценового диапазона отсутствуют какие либо дополнительные подогреватели корпуса при низких температурах. Таким образом, выпавший конденсат может на некоторое время ослепить камеру пока не будет высушен рассеянным теплом от ИК-светодиодов и других элементов схемы. Одной из мер борьбы с этим является небольшой пакет с селикагелем внутри корпуса, впитывающий излишек влаги. Следует также позаботиться о герметичности корпуса, целостности уплотнительных резиновых шайб и пр. На практике, при сохранении герметичности корпуса, камеры без подогревателя хорошо переносят наши зимы.

Купол или цилиндр?

Тот и другой тип камер может устанавливаться как внутри помещений, так и на улице, следует лишь обращать внимание на степень пылевлагозащиты и диапазон рабочих температур. Цилиндрические камеры видеонаблюдения имеют солнцезащитный козырёк, спасающий их от встречной засветки при низко стоящем солнце. Купольные камеры, в случае использования на улице, желательно устанавливать под навесом либо на Г-образный настенный кронштейн, чтобы избежать засветки от преломления лучей на прозрачном куполе.