В системах видеонаблюдения ключевую роль играют видеокамеры наблюдения, поскольку именно они являются источником изображения. Покупая видеокамеру можно сделать ложный вывод, что чем выше некоторые характеристики, тем камера видеонаблюдения лучше. Сегодня мы постараемся акцентировать наше внимание на оптическом увеличении, которое позволяет получить изображение отдаленных участков без значительной потери качества. Действительно ли 36-кратный зум представляет лучшее изображение, чем 18-ти кратный, и благодаря чему эта зависимость может изменятся.

В мире камер видеонаблюдения, картинка получаемая 18-ти кратным увеличением может быть сравнима по качеству с изображением с 36-кратного увеличения. По сути камеры высокого разрешения с 18-кратным увеличением предоставляют изображение такого же качества (если не лучше) как и обычные видеокамеры с 36-кратным увеличением и стандартного разрешения (4CIF). Для сравнения приведены изображения ниже. На первом фото показан пример изображения полученного при 36-кратном увеличении с камеры видеонаблюдения разрешение которой 4CIF. На третьем изображении - пример картинки, сделанной при 18-кратном увеличении видеокамерой с разрешением изображения 1280x720 пикселов.

36-кратный зум с камеры разрешением 4CIF
Рис. 1. 36-кратный зум с камеры разрешением 4CIF
Обрезанная часть изображения слева
Рис. 2. Обрезанная часть изображения слева
18-кратное увеличение с HDTV камеры разрешением 720p
Рис. 3. 18-кратное увеличение с HDTV камеры разрешением 720p
Обрезанная часть изображения слева
Рис. 4. Обрезанная часть изображения слева

Разрешение итогового изображения в обоих случаях одинаковое, это можно судить по 2-му и 4-му фото. Но HDTV видеокамера использовала оптическое увеличение в 2 раза меньшее, кроме того, эта камера позволяет контролировать большую площадь, за счет ширины (16:9) получаемого изображения, в то время как камера с разрешением 4CIF фокусируется на одном объекте. Таким образом, хоть и уровень детализации изображения сравнимый, но за счет большего охвата охраняемой площади предпочтение лучше отдать видеокамере с разрешением 720p и увеличением 18х.

Почему камера с 18-кратным увеличением может приближать объекты, которые не доступны видеокамере с 36-кратным?

Существует общеизвестное заблуждение: чем выше коэффициент увеличения, тем выше способность камеры просматривать отдаленные объекты (приближать). Но на самом деле это не так, поскольку этот коэффициент отображает лишь диапазон увеличения, в то время как за дальность отвечает фокусное расстояние объектива. Чтоб не вдаваться в подробности расположения линз внутри объектива и их влияние на расстояние абстрагируемся характеристикой "фокусное расстояние (f)", чем выше значение в этой характеристике, тем больше расстояние, на котором видеокамера приближает объекты.

Теперь же возьмем две камеры с одинаковым разрешением и прочими характеристиками, только у первой модели изменяемое фокусное расстояние от 50 до 200 мм, которое означает, что видеокамера имеет 4-кратное оптическое увеличение (200/50=4). В то время как вторая видеокамера снабжена фокусным расстоянием 15 - 150 мм, соответственно предоставляет 10-кратное увеличение. Первоначально кажется что вторая модель способна приблизить объекты гораздо лучше чем первая, но это не так, поскольку при фокусном расстоянии 200 мм дальность "видимости" объектива больше, чем при 150 мм.

Роль разрешения в изображении

Однако, фокусное расстояние как и коэффициент масштабирования вводит в заблуждение желающих определить возможность увеличения изображения. Схож ли уровень детализации в увеличенных изображениях? На фото ниже пример изображения, полученного видеокамерой с разрешением 4CIF (рисунок 5) и камерой HDTV 720p (изображение 7).

 

кадр с камеры разрешением 4CIF
Рис. 5. 36-кратный зум с камеры разрешением 4CIF
Обрезанная часть изображения слева
Рис. 6. Обрезанная часть изображения слева
кадр с HDTV камеры разрешением 720p
Рис. 7. кадр с HDTV камеры разрешением 720p
Обрезанная часть изображения слева
Рис. 8. Обрезанная часть изображения слева

Область наблюдения в обоих случаях практически равная. Но чем выше разрешение видеокамеры и лучше цветопередача (в случае HDTV видеокамеры), тем больше деталей получает оператор, это видно по сравнению изображений 6 и 8. В изображении 8 цифры на табло видны, когда в изображении 6 они еле просматриваются. На самом деле в изображениях, полученных с HDTV видеокамер, в каждом кадре почти в 2 раза больше пикселей, естественно каждый кадр несет гораздо больше информации о охраняемом объекте.

Но качество видео характеризуется не только разрешением кадра. В большинстве случаев частота кадров так же важна как и разрешение, поскольку видео поток формируется из серии снимков, получаемых с объектива. При низкой частоте кадров сложно будет рассмотреть детали у некоторых быстро движущихся объектов (например, автомобилей). Качество стекла купола, за которым скрыта видеокамера так же влияет на видео, получаемое с неё.

Надеюсь, прочитав эту статью, Вы будете более критично относится к выбору видеокамеры, основываясь не только на коэффициенте увеличения, но и на других её характеристиках.