Камери відеоспостереження корисні рівно настільки, наскільки високу якість зображення вони забезпечують. Тому при проектуванні системи безпеки вкрай важливо вибрати камери з такими характеристиками, які дозволять отримати найкращий результат. Існує поширена думка, що чим більше збільшення, тим вища якість зображення. Однак це не завжди так. Філ Дойл, регіональний директор північноєвропейського підрозділу компанії Axis Communications, пояснює дане твердження і розглядає різні фактори, які впливають на якість зображення.
У світі камер відеоспостереження 18-кратне збільшення може бути еквівалентно 36-кратному. Зокрема, камера відеоспостереження з високою роздільною здатністю і 18-кратним оптичним збільшенням може забезпечити зображення, яке для цілей відеоспостереження є настільки ж або навіть більш корисним, ніж зображення камери стандартної роздільної здатності 4CIF з удвічі більшим збільшенням.
Піксельна роздільна здатність фактично однакова: наприклад, можна прочитати назву газети. Однак HD камера забезпечує ту ж деталізацію при збільшенні вдвічі меншому, ніж камера стандартної роздільної здатності.
Також важливо відзначити, що мережеві HD камери мають більш широке поле зору (16: 9), що дозволяє здійснювати огляд більших територій, не жертвуючи при цьому деталізацією зображення. На зображенні 4CIF камери (рисунок 1) видно тільки одну людину, в той час як на зображенні HD камери оператор може бачити більш ніж одну людину і одночасно мати в розпорядженні дрібні деталі, такі як текст на газеті. Таким чином, при однаковому рівні деталізації HD камера з роздільною здатністю 720p забезпечує огляд ширшого простору, що є перевагою для системи відеоспостереження. Більш широке поле зору в режимі збільшення також забезпечує більш стабільне і надійне відстеження, так як знижується ризик втратити з поля зору людей або об'єкти під час позиціонування камери.
Яким чином камера з 18-кратним збільшенням може забезпечити такий же рівень деталізації, як і камера з 36-кратним збільшенням?
Існує поширене припущення, що чим вище коефіцієнт збільшення об'єктива, тим більше збільшення сцени і деталізацію зображення він може забезпечити. Як показано вище, це не завжди вірно.
Варіооб'єктив - це набір лінз з можливістю зміни фокусної відстані. Чим більше фокусна відстань, тим більше збільшення, але при цьому пропорційно менше кут огляду.
Коефіцієнт збільшення об'єктива зазвичай виражається як відношення найбільшої фокусної відстані до найменшої. Наприклад, варіооб'єктив з діапазоном фокусних відстаней від 50 мм до 200 мм позначається як варіооб'єктив з 4-кратним збільшенням (4x або 4: 1). (З іншого боку, це означає що при використанні максимального збільшення даного об'єктива, кут огляду зменшується в чотири рази.) Таким чином, два різних об'єктива з однаковими коефіцієнтами збільшення можуть давати різні результати, тому що їх фокусні відстані і збільшення можуть бути різними. Більш того, об'єктив з великим коефіцієнтом збільшення не обов'язково буде забезпечувати більше збільшення. Наприклад, варіооб'єктив з 10-кратним збільшенням та діапазоном фокусних відстаней від 15 мм до 150 мм насправді має менше збільшення, ніж варіооб'ектів з 4-кратним збільшенням і діапазоном фокусних відстаней від 50 мм до 200 мм, тому що фокусна відстань 200 мм забезпечує більше збільшення, ніж фокусна відстань 150 мм.
Необхідно враховувати роздільну здатність
Однак, як і у випадку з коефіцієнтом збільшення, оцінка збільшення по одній лише фокусній відстані також може бути оманливою. Камера з роздільною здатністю 4CIF за допомогою якої отримані зображення, показані на малюнках вище, має більшу фокусну відстань, ніж HD камера з роздільною здатністю 720p. Яким же чином тоді рівень деталізації збільшених зображень, отриманих даними камерами, може бути однаковим?
Давайте розглянемо результати роботи камер без збільшення (при найменшій фокусній відстані об'єктивів). Порівняйте зображення, представлені нижче.
Малюнок 1. Зображення камери з Малюнок 2. Фрагмент зображення.
дозволом 4CIF без збільшення.
Малюнок 3. Зображення HD камери з Малюнок 4. Фрагмент зображення.
роздільною здатністю 720p без збільшення.
Поле зору в обох випадках майже однакове. Однак більш висока роздільна здатність і точність передачі кольору HD камери відразу кидається в очі, при цьому зображення більш різке і чітке, з високим рівнем деталізації. Порівняйте фрагменти зображень, представлені на малюнках 2 і 4. Цифри на табло видно на зображенні HD камери, в той час як на зображенні 4CIF камери вони невиразні.
Ці зображення показують, що без збільшення мережева HD камера забезпечує набагато більш високий рівень деталізації, ніж камера з роздільною здатністю 4CIF. Фактично, HD камера має майже вдвічі більшу кількість пікселів на таке ж поле зору. При використанні збільшення, HD камера і 4CIF камера забезпечують фактично однаковий рівень деталізації, але HD камера має більш широке поле зору.
Дані результати показують, що порівняння можливостей збільшення камер по одному тільки коефіцієнту збільшення, може бути оманливим. Також необхідно брати до уваги роздільну здатність камери. У порівнянні із зображенням стандартної 4CIF камери, зображення HD камери з роздільною здатністю 1280x720 матиме майже в три рази більше пікселів в кожному кадрі. Завдяки високій роздільній здатності, мережева HD камера забезпечує таку ж деталізацію зображення при меншому збільшенні. PTZ камери високої роздільної здатності можуть використовуватися по-різному: або для того щоб забезпечити таке ж поле зору як у 4CIF камери, і підвищити рівень деталізації, як в прикладі. Або для того, щоб розширити поле зору, зберігаючи такий же рівень деталізації як у стандартних камер.
Інші фактори, що впливають на якість зображення камер відеоспостереження
Якість зображення, проте, визначається не тільки роздільною здатністю. Мають вплив й інші чинники, такі як загальна якість і роздільна здатність об'єктиву, а також характеристики та якість скла купольного корпусу. Ще одним важливим фактором є наявність повноцінної кадрової частоти відеопотоку, яка дозволяє легко виявити і зафіксувати будь-яку активність і швидко рухомі об'єкти в полі зору камери. Мережева HD камера, яка відповідає стандартам SMPTE1 по роздільній здатності, кадровій частоті, точності передачі кольору і співвідношенні сторін кадру, гарантує якісне зображення з високим рівнем деталізації.
На закінчення можна сказати, що мережева HD камера продемонструвала можливість виконання вимогливих завдань відеоспостереження при використанні удвічі меншого збільшення. Це показує, що іноді те що здається меншим, насправді може давати більший ефект.
