Камеры ДЕНЬ-НОЧЬ…

Все о вашей безопасности № 6, 2005

Начиная с середины 70-х годов на рынке передающих средств для систем CCTV параллельно существуют телекамеры черно-белого и цветного изображения. С развитием техники соотношение менялось в пользу цветных телекамер, и на сегодняшний день такими камерами оснащены системы охранного теленаблюдения во всех развитых странах.

Большинство «брендовых» производителей постепенно отказывается от выпуска монохромной видеоаппаратуры, например, компания JVC перестала выпускать черно-белые камеры еще несколько лет назад. Это общая тенденция, поскольку цветное изображение более информативно, чем черно-белое:на 330 линиях цветной камеры можно почерпнуть информации в несколько раз больше, чем на 570 линиях монохромной. Именно высокая информативность изображения компенсирует меньшую, по сравнению с монохромной, чувствительность и разрешающую способность цветной видеоаппаратуры.

Проблема низкой чувствительности цветных камер особенно остро проявляется при использовании в уличных условиях. Неизменная смена светлого времени суток темным и наоборот порождает целый комплекс проблем, связанных с организацией круглосуточного видеонаблюдения.

В светлое время суток такая видеоаппаратура дает высокоинформативное изображение в цвете, но с наступлением сумерек, переходящих в ночь, из-за невысокой чувствительности камеры и недостаточной освещенности нарушается цветопередача, картинка «зашумляется», и изображение на экране становится неприемлемым для восприятия.

Производители оборудования для систем охранного теленаблюдения пытались решать эту проблему разными путями, вплоть до параллельной установки цветных и монохромных камер. В итоге появились камеры «день-ночь» или «day-night»/«day-nite» (американский вариант наименования), которые позволили получать качественную цветную картинку в период от рассветных до закатных сумерек, и не менее качественное черно-белое изображение в ночное время, расширив тем самым функциональные возможности систем видеонаблюдения.

Такая аппаратура была создана на базе цветных камер с несколько видоизмененной «начинкой». В качественных цветных камерах используется ИК-непрозрачный фильтр для отсечения из общего оптического потока ближней ИК-области спектра, искажающей цветопередачу. Фильтр этот представляет собой тонкую плоско-параллельную пластинку, наклеенную на покровное стекло ПЗС-матрицы.

В камере «день-ночь» оснащенный электромеханическим приводом ИК-фильтр введен в зазор между задней линзой объектива и чувствительным элементом. Когда освещенность падает ниже порогового уровня, фильтр механически выводится из оптической схемы и камера переходит в черно-белый режим съемки. При восстановлении уровня освещенности фильтр вводится обратно, и камера выдает изображение в цвете.

В конструкции камеры предусмотрен фотометрический элемент, который вычисляет порог освещенности. При ее падении ниже расчетной величины он дает команду на электромеханический привод фильтра, одновременно в электронной схеме камеры выключается цветовой тракт, и камера переходит на монохромное изображение. Это позволяет сохранить функциональность системы теленаблюдения вплоть до наступления ночи.

Именно наличие фильтра с механическим приводом позволяет относить камеру к классу «день-ночь». Такие камеры есть в линейках оборудования компаний Pelco, JVC, СВС/ Ganz, Ikegami, Sanyo, Sony, Panasonic, Bosch (Philips).

Подобную аппаратуру выпускают и другие производители.

Технология «день-ночь» имеет свои нюансы, как бы ни была тонка пластинка фильтра — она часть оптической схемы. Механический вывод элемента нарушает схему, и это может в конечном итоге привести к расфокусировке изображения на ПЗС-матрице. Чтобы этого избежать, на место выведенного фильтра ставится оптически прозрачный элемент. Камер с такой технологией на рынке считанные единицы, одним из наиболее известных производителей является американская компания Pelco.

Наличие механического фильтра и ряда необходимых электронных «наворотов» существенно влияет на стоимость аппаратуры этого класса.

Под маркой камер «день-ночь» также продается техника и с несколько иной внутренней компоновкой. Фильтр в таких камерах никуда не выводится, он наклеен на матрицу. Порог минимальной освещенности вычисляется фотометрически, при его прохождении, цветовой тракт выключается и одновременно добавляется коэффициент усиления в монохромном тракте — камера переходит в черно-белый режим.

Такая техника обозначается как electronic day-night, easy day-night (терминология JVC) или «Automatic Chroma Killer» (терминология Ikegami), в маркировке некоторых производителей таких камер обозначение day-night берется в кавычки.

Конструктивное упрощение влечет за собой не только снижение цены, но и сужение круга функциональных возможностей. Итоговая чувствительность любой камеры складывается из двух аспектов: чувствительности ПЗС-матрицы и коэффициента усиления видеотракта. В случае камер electronic day-night можно оперировать только коэффициентом усиления, поэтому чувствительность таких телекамер в цветном и монохромном режимах отличается обычно лишь в два раза.

У телекамер с механически выводимым фильтром эта разница достигает 10 и более раз.

Тем не менее, electronic day-night позволяет решать задачи видеонаблюдения, недоступные обычным цветным или черно-белым камерам, поэтому спектр применения этой техники достаточно широк.

Компания JVC производит как «правильные» камеры класса «день-ночь», так и electronic day-night. Вторые дешевле первых в 2,5-3 раза.

Производители малогабаритных камер, такие как Netco, выпускают только electronic day-night видеоаппаратуру, поскольку малые объемы камер не всегда позволяют вместить механические приводы.

В перспективе, возможно, фильтр с механическим приводом будет заменен на фотохромные стекла с электронным управлением, что позволит вывести видеоаппаратуру класса «день-ночь» на новый уровень надежности.

Большинство азиатских производителей пристраивают к обычной цветной или монохромной камере несколько светодиодов и продают ее как аппаратуру класса «day-night». Недостаточная освещенность и связанные с ней проблемы должны, по их мнению, компенсироваться за счет включения светодиодов. Необходимо четко понимать, что с технологией «день-ночь» такая аппаратура ничего общего не имеет. Сами по себе телекамеры с ИК-подсветкой имеют полное право на существование, например, в системах наблюдения за лестничными клетками, лифтовыми холлами, ближними подступами к подъезду и пр., но уж никак не в серьезных системах охраны объектов. Достаточно обратить внимание на жестко ограниченную дальность действия встроенной светодиодной подсветки.

Для камеры, работающей в режиме «день-ночь», должна быть подобрана соответствующая оптика: объектив с более широким спектральным пропусканием и коррекцией искажений в ближней ИК-области спектра. Это обозначается буквами IR, FS, Flat или иными аббревиатурами, дающими информацию о том, что объектив адаптирован для применения в широком диапазоне спектра для камер «день-ночь» или дня монохромных камер, чувствительных в инфракрасной области. Неправильный выбор оптики может значительно снизить эффект применения дорогой качественной камеры «день-ночь».

В камерах с механическим выводом фильтра предусмотрена временная задержка переключения режимов, чтобы кратковременные вспышки света (например, от автомобильных фар] не вводили камеру в заблуждение, заставляя спонтанно переключаться между режимами. Если камера «день-ночь» работает в тандеме с ИК-прожектором, то при включении последнего камере должен быть послан сигнал, чтобы принудительно перевести ее в ч/б режим.

Рынок камер «день-ночь» с механически выводимым фильтром у нас в стране пока весьма узок в силу высоких ценовых характеристик такой аппаратуры. Популярность камер electronic day-night тоже невелика по причине нашей пока еще устойчивой, вопреки общемировым тенденциям, приверженности к монохромной технике.

Каждый тип камер имеет свою область применения, поэтому при выборе передающих устройств CCTV нужно исходить из конкретных задач, которые необходимо решить с помощью системы видеонаблюдения.

Источник: Все о вашей безопасности