При встановленні відеоспостереження, нерідко доводиться стикатися зі складними умовами освітлення, особливо коли немає вільного доступу до джерел штучного світла. Проте, існують технології, які дозволяють легко охороняти периметр навіть в темряві.

Наприклад, потрібно обстежити віддалену критичну інфраструктуру, таку як нафтогазовий комплекс посеред пустелі. Встановлення та запуск достатньої кількості штучного освітлення, що забезпечує ідеальну видимість навіть в нічний час, буде дорогою інвестицією для бізнесу, відбираючи ресурси з інших областей, які можна було б поліпшити.

На щастя, сьогодні системи відеоспостереження не так залежать від світла, як це було двадцять років тому. Нижче наведені три приклади технологій, які дозволяють записувати докладні, чіткі кадри навіть в найгірших умовах освітлення.

Щоб зрозуміти, як працюють ці функції, розгляньмо причину, по якій камерам та людським очам важко бачити в темряві.

Вся справа в фотонах

Світло складається з частинок, які називаються фотонами. Наші очі природно чутливі до фотонів, вони реагують на їх присутність, та наш мозок становить картину, засновану на інформації, зібраної очима. Камера працює таким же чином.

Проте, фотони приходять в широкому діапазоні хвиль, з яких тільки невелику частину від 400 до 700 нанометрів (нм) видно людям та камерам. Коли світла мало або майже немає, фотонів, які можуть досягти очей або датчиків, стає менше, тому людський мозок та процесор камери не володіють достатньою інформацією для побудови детальної картини.

Наведені нижче технології, дозволяють камерам відеоспостереження оптимізувати спосіб, за допомогою якого їх датчики збирають інформацію у вигляді фотонів, або підвищуючи їх здатність створювати зображення з невеликого їх числа, розширюючи зір до широких довжин хвиль, або регулюючи вплив на датчики світла.

Lightfinder

Як випливає з назви, технологія Lightfinder побудована так, щоб бути дуже чутливою до кількох фотонів видимого світла в областях з низькою освітленістю. Завдяки комбінації надзвичайно чітких датчиків та ретельно налаштованої обробки зображень, камери з цією технологією можуть захоплювати повнокольорові зображення при вкрай недостатньому освітленню.

Насправді, вони здатні розрізняти кольори при слабкому освітленні краще, ніж людські очі, що особливо важливо, коли зображення використовуються в криміналістичних цілях. Чим чесніше кольори, тим вище шанси виявити предмет.

Цей результат досягається коштом комбінації оптичних компонентів, таких як високоякісний об'єктив для камер відеоспостереження, спеціально підібраний датчик зображення, а також алгоритмів цифрової обробки зображень, вбудованих в систему на кристалі.

OptimizedIR

Хоча Lightfinder відмінно підходить для умов слабкої освітленості, коли користувачеві потрібно захистити область в повній темряві, він може вибрати технологію, що здатна розширити довжину хвилі фотонів, які він може захоплювати. Це технологія OptimizedIR, де IR позначає інфрачервоний.

Камери, які можуть використовувати ІЧ-світло для формування зображень, мають так звані «денні та нічні функції». Це означає, що протягом дня пристрої використовують видиме світло для створення зображень, але коли світло пропадає, то спрацьовує нічний режим, який збільшує чутливість IP-камери до інфрачервоного спектра.

Для досягнення цього, камери відеоспостереження можуть використовувати або природне ІЧ-світло (наприклад, місячне), або штучне світло від ліхтарів, або ж спеціальне ІЧ-підсвічування, яке може бути вбудоване в камеру. Варто відзначити, що відеоматеріал, який виробляє ІЧ, не є барвистим, а в чб-кольорі

WDR

Безсумнівно є камери, які бачать при слабкому освітленні або в темряві, але що, якщо доводиться мати справу з дуже яскравими та дуже темними областями в одному кадрі? Наприклад, тунель або гараж. У цих ситуаціях доведеться оптимізувати налаштування тільки для однієї з областей, потенційно пропускаючи важливі деталі в інший.

Коли зображення пересвічене або засвічене, то неможливо ідентифікувати об'єкти та людей. Технологією, найбільш оптимальною для цього сценарію, вважається широкий динамічний діапазон (WDR), який розв'язує проблему шляхом застосування декількох рівнів експозиції, посилення контрастності та розширених алгоритмів, що знижують шум та збільшують сигнал зображення.

Повертаючись до фотонів, ця технологія гарантує, що камера не збирає занадто багато фотонів з найбільш яскравих областей, і водночас зменшує шум, що виникає через низьку концентрацію фотонів в темних зонах. Таким чином, можна розмістити камери саме там, де вони потрібні, без необхідності в турботі про складне освітлення.

На практиці

Немає кращого способу зрозуміти технологію, ніж побачити її на практиці в реальному житті.

Наприклад, у 2018 році навчальний заклад Rock Hill Schools прагнув модернізувати систему відеоспостереження в кампусі, одночасно з зусиллями по скороченню споживання енергії. Сталий розвиток є важливою частиною загальної стратегії в Rock Hill, оскільки не тільки економить гроші платників податків, а й знижує "вуглецевий слід" школи.

Команда адміністраторів Rock Hill визначила, що підхід «кампусного відключення» був продуктивним в стримуванні злочинності та економії енергії. Проте, якість традиційного відеозапису в темному кампусі може бути проблемою та знизить ефективність виявлення злочинців. Щоб розв'язати цю проблему, Rock Hill встановила камери відеоспостереження, оснащені технологіями Lightfinder та OptimizedIR для екстремальних задач освітлення.

Школа змогла зберегти свій підхід, не жертвуючи при цьому безпекою. Фактично, безпека шкільних будівель була покращена, з меншою кількістю зареєстрованих інцидентів, і водночас, досягнута вагома економія електроенергії.

З іншого боку, WDR мала вирішальне значення для міжнародного аеропорту в Бразилії. У 2019 знадобився захист нового терміналу, який збільшив пасажиропотік аеропорту більш ніж у два рази — з 10 мільйонів пасажирів на рік, до 22 мільйонів. У проект було інвестовано понад $260 мільйонів, включаючи розширення аеродрому для літаків та нових паркувальних місць, й для цього треба було встановити додаткові системи відеоспостереження. Одна з технічних проблем, що виникла при моніторингу майданчиків аеродрому, стосувалася відбивання, що генеруються бетоном, але вона була мінімізована за допомогою технології WDR.

За межами видимого світла

Сучасні технології дозволяють камерам відеоспостереження виходити за рамки можливостей людських очей, дозволяючи направляти фотони, отримані об'єктивами, найбільш оптимізованим способом. Незалежно від того, чи хочете ви бачити при слабкому освітленні, в повній темряві або мати справу з надзвичайно різними експозиціями на одному і тому ж знімку, були розроблені інновації, які допоможуть в складних зачах — і з кожним роком ці технології все більше досліджуються та вдосконалюються.