Камеры видеонаблюдения полезны ровно настолько, насколько высокое качество изображения они обеспечивают. Поэтому при проектировании системы безопасности крайне важно выбрать камеры с такими характеристиками, которые позволят получить наилучший результат. Существует распространенное мнение, что чем больше увеличение, тем выше качество изображения. Однако это не всегда так. Фил Дойл, региональный директор североевропейского подразделения компании Axis Communications, объясняет данное утверждение и рассматривает различные факторы, которые влияют на качество изображения.
В мире камер видеонаблюдения 18-кратное увеличение может быть эквивалентно 36-кратному. В частности, камера видеонаблюдения с высоким разрешением и 18-кратным оптическим увеличением может обеспечить изображение, которое для целей видеонаблюдения является настолько же или даже более полезным, чем изображение камеры стандартного разрешения 4CIF с вдвое большим увеличением.
Пиксельное разрешение фактически одинаковое: например, можно прочитать название газеты. Однако HD камера обеспечивает ту же детализацию при увеличении вдвое меньшем, чем камера стандартного разрешения.
Также важно отметить, что сетевые HD камеры имеют более широкое поле зрения (16:9), что позволяет осуществлять обзор более обширной территории, не жертвуя при этом детализацией изображения. На изображении 4CIF камеры (рисунок 1) виден только один человек, в то время как на изображении HD камеры оператор может видеть более чем одного человека и одновременно иметь в распоряжении мелкие детали, такие как текст на газете. Таким образом, при одинаковом уровне детализации HD камера с разрешением 720p обеспечивает обзор более обширного пространства, что является преимуществом для системы видеонаблюдения. Более широкое поле зрения в режиме увеличения также обеспечивает более стабильное и надежное отслеживание, так как снижается риск потерять из вида человека или объект во время позиционирования камеры.
Каким образом камера с 18-кратным увеличением может обеспечить такой же уровень детализации, как и камера с 36-кратным увеличением?
Существует распространенное предположение, что чем выше коэффициент увеличения объектива, тем большее увеличение сцены и детализацию изображения он может обеспечить. Как показано выше, это не всегда верно.
Вариообъектив – это набор линз с возможностью изменения фокусного расстояния. Чем больше фокусное расстояние, тем больше увеличение, но при этом пропорционально меньше угол обзора.
Коэффициент увеличения объектива обычно выражается как отношение наибольшего фокусного расстояния к наименьшему. Например, вариообъектив с диапазоном фокусных расстояний от 50 мм до 200 мм обозначается как вариообъектив с 4-кратным увеличением (4x или 4:1). (С другой стороны, это означает, что при использовании максимального увеличения данного объектива, угол обзора уменьшается в четыре раза.) Таким образом, два разных объектива с одинаковыми коэффициентами увеличения могут давать различные результаты, потому что их фокусные расстояния и увеличение могут быть разными. Более того, объектив с большим коэффициентом увеличения не обязательно будет обеспечивать большее увеличение. Например, вариообъектив с 10-кратным увеличением и диапазоном фокусных расстояний от 15 мм до 150 мм на самом деле имеет меньшее увеличение, чем вариообъектив с 4-кратным увеличением и диапазоном фокусных расстояний от 50 мм до 200 мм, потому что фокусное расстояние 200 мм обеспечивает большее увеличение, чем фокусное расстояние 150 мм.
Необходимо учитывать разрешение.
Однако, как и в случае с коэффициентом увеличения, оценка увеличения по одному только фокусному расстоянию также может быть обманчивой. Камера с разрешением 4CIF, с помощью которой получены изображения, показанные на рисунках выше, имеет большее фокусное расстояние, чем HD камера с разрешением 720p. Каким же образом тогда уровень детализации увеличенных изображений, полученных данными камерами, может быть одинаковым?
Давайте рассмотрим результаты работы камер без увеличения (при наименьшем фокусном расстоянии объективов). Сравните изображения, представленные ниже.
Рисунок 1. Изображение камеры с Рисунок 2. Фрагмент изображения.
разрешением 4CIF без увеличения.
Рисунок 3. Изображение HD камеры с Рисунок 4. Фрагмент изображения.
разрешением 720p без увеличения.
Поле зрения в обоих случаях почти одинаковое. Однако более высокое разрешение и точность цветопередачи HD камеры сразу бросается в глаза, при этом изображение более резкое и четкое, с высоким уровнем детализации. Сравните фрагменты изображений, представленные на рисунках 2 и 4. Цифры на табло видны на изображении HD камеры, в то время как неразличимы на изображении 4CIF камеры.
Эти изображения показывают, что без увеличения сетевая HD камера обеспечивает гораздо более высокий уровень детализации, чем камера с разрешением 4CIF. Фактически, HD камера имеет почти вдвое большее количество пикселей на такое же поле зрения. При использовании увеличения, HD камера и 4CIF камера обеспечивают фактически одинаковый уровень детализации, но HD камера имеет более широкое поле зрения.
Данные результаты показывают, что сравнение возможностей увеличения камер по одному только коэффициенту увеличения, может быть обманчивым. Также необходимо принимать во внимание разрешение камеры. По сравнению с изображением стандартной 4CIF камеры, изображение HD камера с разрешением 1280x720 будет иметь почти в три раза больше пикселей в каждом кадре. Благодаря высокому разрешению, сетевая HD камера обеспечивает такую же детализацию изображения при меньшем увеличении. PTZ камеры высокого разрешения могут использоваться по-разному: либо для того, чтобы обеспечить такое же поле зрения, как у 4CIF камеры, и повысить уровень детализации, как в примере, либо для того, чтобы расширить поле зрения, сохраняя такой же уровень детализации, как у стандартных камер.
Другие факторы, влияющие на качество изображения камер видеонаблюдения
Качество изображения, однако, определяется не только разрешением. Имеют влияние и другие факторы, такие как общее качество и разрешающая способность объектива, а также характеристики и качество стекла купольного корпуса. Еще одним важным фактором является наличие полноценной кадровой частоты видеопотока, которая позволяет легко обнаружить и зафиксировать любую активность и быстро движущиеся объекты в поле зрения камеры. Сетевая HD камера, которая соответствует стандартам SMPTE1 по разрешению, кадровой частоте, точности цветопередачи и соотношению сторон кадра, гарантирует качественное изображение с высоким уровнем детализации.
В заключение можно сказать, что сетевая HD камера продемонстрировала возможность выполнения требовательных задач видеонаблюдения при использовании вдвое меньшего увеличения. Это показывает, что иногда то, что кажется меньшим, на самом деле может давать больший эффект.
