Обзор: Модульные (бескорпусные) черно-белые телекамеры

Действительно, сегодня самую дешевую систему наблюдения можно собрать за 1000 рублей, что нельзя назвать неподъемной суммой даже для пенсионера. Так, чтобы поймать за руку соседа по коммуналке, покусившегося на вашу кастрюлю с пельменями, вполне достаточно пристроить модульную камеру в какую-нибудь коробку или другую подходящую по размеру тару, "кинуть" кабель себе в комнату, подключить блок питания, НЧ-вход телевизора... и караулить. Конечно, более серьезные задачи потребуют иного подхода, но и такая система вполне может решить конкретную проблему.

Основа для классификации
Модульная, или другими словами, бескорпусная камера - тот элементарный кирпичик, из которого строится любая телекамера. Камеры в полусферах и традиционных корпусах, миниатюрные камеры со встроенными объективами и вызывные панели видеодомофонов - все они обязательно содержат внутренний модуль, то есть одну или несколько печатных плат с установленной на них ПЗС-матри-цей и другими необходимыми элементами Большинство модульных камер имеют предустановленный объектив и в принципе могут функционировать без корпуса.

Печатные платы
Классифицируя модульные камеры, прежде всего надо обратить внимание на количество печатных плат. Камеры, состоящие из одной платы, называются моноплатными и представляют собой плату, обычно квадратную, размерами от 2х2 до 4х4 см. Самые популярные сейчас размеры 30х30 и 32х32 мм. Следующей группой модульных камер являются двухплатные камеры. Обычно две платы расположены параллельно друг другу на расстоянии несколько миллиметров и соединены стойками, перемычками или шлейфами. На дополнительной плате размещается или часть электроники самой камеры, или, например, микрофонный усилитель.
Более сложными являются конструкции из нескольких плат, соединенных либо в виде "слоеного пирога", либо под прямым углом друг к другу. В такой конфигурации они зачастую становятся "начинкой" для обычных прямоугольных или цилиндрических корпусных камер и представляют интерес главным образом для разработчиков, устанавливающих такие модули в корпуса специального назначения, например в "видеоглазки". Возможность установки объектива непосредственно на плате может отсутствовать в таких модульных камерах, и значит, их нельзя использовать без корпуса.

Типы объективов
В моноплатных и двухплатных камерах над ПЗС-матрицей практически всегда крепится держатель объектива (holder) с установочной резьбой M12х0,5 (реже – с более крупным шагом) или C/CS. Обычно в холдеры с резьбой М12х0,5 уже установлены объективы, в то время как смысл установки держателя C/CS заключен в возможности использования стандартных сменных объективов, поэтому в данном случае камера поставляется без объектива. Самым распространенным типом объектива для бескорпусной камеры является простейший board-объектив для установки в держатель с резьбой М12. У такого объектива нет никаких регулировок, а настройка на резкость осуществляется подбором оптимального положения при установке его в холдер. Разумеется, ни автоматической, ни ручной диафрагмы у такого объектива нет, и "наезд-отъезд" нельзя выполнить на нем ни в ручном, ни в дистанционном режиме. Фокусные расстояния board-объективов бывают различными. Наиболее распространенный ряд: 2,45; 2,96; 3,6; 4; 6; 8; 12; 16 мм. Стандартным считается f = 3,6 мм, что соответствует углу зрения по горизонтали около 70 град. для 1/3” матриц. Светосила таких объективов невелика, F – число обычно порядка 2,0.

Объективы с малым входным зрачком
Отдельную группу составляют объективы с малым входным зрачком. К ним применяется общее название "pinhole" ("игольное ушко"), или "объективы с вынесенным зрачком", хотя это не совсем справедливо. Термином "вынос зрачка" обозначается расстояние от места, где можно установить диафрагму с минимальным отверстием, диаметр которого меньше диаметра входного зрачка объектива, до первой линзы объектива без обрезания (виньетирования) изображения по углам.
У дешевых корейских и тайваньских объективов с малым входным зрачком, которым снабжено подавляющее большинство имеющихся в продаже модульных телекамер, выноса зрачка нет вовсе, то есть, строго говоря, они не могут называться "pinhole". Задний отрезок и габаритная длина короткофокусных объективов pinhole обычно меньше, чем у board, поэтому холдеры для них короче. Такие объективы имеют различную форму: "таблетка", конус или усеченный конус.
Стоит заметить, что цена корейского или китайского объектива board или псевдо-pinhole у производителя составляет около доллара, поэтому цена модульной камеры с объективом или без объектива практически одинакова.

Варифокальные объективы
В последнее время стали популярны модульные камеры с более совершенной оптикой, установленной на том же держателе с посадочной резьбой М12. Речь идет о варифокальных объективах, имеющих возможность ручного изменения фокусного расстояния и оснащенных механизмом автоматической диафрагмы. Их конструкция мало уступает "взрослым родственникам" из "семейства С/СS", что выводит эти модульные камеры на достаточно высокий уровень. Разумеется, такие объективы устанавливают на камеры, оснащенные выходом управления диафрагмой, и проблема их совместимости уже решена производителем. Для настройки режима работы автодиафрагмы на плате обычно имеется один или два регулятора. Проблема заключается в том, что в своем стремлении максимально снизить цену камеры, многие азиатские производители экономят на материале и качестве сборки. Когда речь идет о простейших объективах, это вполне оправдано, но в случае "варифокалов" с автодиафрагмой такой подход часто приводит к ухудшению качества изображения, поскольку конструкция у последних значительно сложнее и включает в себя движущиеся части.

Модульная камера + объектив C/CS
Застраховать себя от подобных неприятностей можно, если приобрести бескорпусную камеру без объектива, с резьбой холдера C/CS. Это позволит использовать стандартную оптику проверенных производителей. При этом снимаются все ограничения на фокусные расстояния и светосилу объектива. Можно установить даже трансфокатор с возможностью дистанционного изменения фокусного расстояния. Главное - не перепутать тип привода автоматической диафрагмы (Video или Direct Drive), ведь удобного переключателя VD/DD, привычного на корпусных камерах, на модули обычно не ставят. Такие комплекты "модульная камера + объектив C/CS" не уступают по качеству корпусным собратьям, и единственным фактором, сдерживающим их использование (например, в термокожухах на улице), является, помимо вековой привычки, вероятность повреждения камеры в процессе монтажа. Поэтому и ставят камеры фактически в двух корпусах: внешнем, герметичном и внутреннем (по сути, избыточном). Рискну предположить, что когда бурный рост рынка безопасности замедлится и монтажные фирмы начнут "выжимать" из сметы рубли и копейки, тогда даже бескорпусные камеры начнут массово ставить в кожухи.
Проблема защиты от нерадивого монтажника решается как организационными, так и техническими способами. Можно, например, устанавливать камеры в кожух не на объекте, а заранее - в офисе. Или защитить нежную электронику камеры недорогой термоусадочной трубкой, как это делают производители микрофонов.

Камеры для видеодомофонов
Касаясь других областей применения модульных телекамер, нельзя не сказать о вызывных панелях видеодомофонов. К счастью для отечественных производителей, азиатские "монстры" пока не выпускают большого ассортимента антивандальных панелей, а иные наш рынок почему-то не слишком жалует. Поэтому отечественные панели - весьма востребованный товар, а для них нужны бескорпусные камеры.
Используются в этом случае самые дешевые модули стандартного размера 3х3 см, с простейшим однолинзовым объективом в форме таблетки. Объясняется такой выбор тем, что изображение с этих камер просматривается на плоских CRT-мониторах с невысоким разрешением, а значит, ставить камеры высокого разрешения в такие панели бессмысленно. Определенный резон имела бы установка камер с повышенной чувствительностью - это увеличило бы дальность маломощной встроенной ИК-подсветки, но и стоимость панели возрастет тогда примерно на треть.
Для собственных панелей корейские и китайские производители иногда делают модульные камеры со встроенной инфракрасной подсветкой, но в России такие модели широкого распространения пока не получили

Корпус для бескорпусной камеры
Помимо перечисленных вариантов применений бескорпусных камер, надо упомянуть об установке их в отдельные корпуса как отечественного, так и импортного производства. Зачастую такой комплект оказывается значительно дешевле, чем аналогичная готовая корпусная камера. Иногда это может быть обусловлено отсутствием готовых решений, удовлетворяющих какие-то специфические требования технических заданий в области как охранного, так и промышленного телевидения

Человеческий фактор как причина популярности
Популярность модульных камер в России, на мой взгляд, обусловлена помимо всего прочего достаточно большим количеством в нашей стране не просто технически грамотных специалистов, а людей творческих, способных построить из подобных "кирпичиков" такую систему безопасности, которая будет максимально подходить для каждого конкретного случая. И пусть даже стимулом для творчества часто становится банальное желание сэкономить. В наших суровых рыночных условиях такое желание вполне законно.

Техническое обозрение
Черно-белые модульные телекамеры

Название телекамеры

Производитель

Название используемой в телекамере ПЗС-матрицы, ее производитель

Количество плат в камере

Разрешение по горизонтали, ТВЛ

Общее количество элементов разрешения (пикселей) ПЗС-матрицы и ее рабочей зоны

Чувствительность и условия, при которых производились измерения (F объектива, уровень видеосигнала в IRE)

Диапазон изменения электронного затвора, с. Возможность его отключения

Фокусное расстояние f, мм. F объектива

Автоматическая диафрагма объектива. Тип используемых объективов

Механизм компенсации встречной засветки BLC

Встроенный процессор цифровой обработки сигнала DSP. Его возможности

Функция "зеркальное изображение"

Коэффициент гамма-коррекции

Возможность регулирования системы AGC (АРУ видео- сигнала)

Тип используемой синхронизации

Встроенная ИК-подсветка. Если есть -угол и дальность освещения

Встроенный микрофон

Напряжение питания, его возможный разброс, потребляемый ток

Габариты, мм. Масса

Цена (розница)

Falcon Eye GQ-685I

Gaoqi Electronic Technology

1/3", LG CCD

1

420

CCIR: 500x582; EIA: 512x492

0,1 лк (F1.2)

1/50–1/100 000, автоматический

f=3,6; F1.2

Нет

Нет

Нет

Нет

0,45

Есть

Внутренняя

Нет

Нет

12 В, 100 мА

32х 32х 17,5

615 руб.

Falcon Eye GQ-696

Gaoqi Electronic Technology

1/3", Sony CCD

1

600

CCIR: 500x582; EIA: 512x492

0,05 лк (F1.2)

1/50–1/100 000, автоматический

f=3,6; F1.2

Нет

Нет

Нет

Нет

0,45

Есть

Внутренняя

Нет

Нет

12 В, 100 мА

32х32х 17,5

1943 руб.

YOKO YK-3063

Yoko Technology

1/3", LG A1 PRO CCD

1

400

CCIR: 500x582; EIA: 510x492

0,3 лк (F2.0)

1/50–1/100 000, автоматический

f=3,6; F2.0

Нет

Нет

Нет

Нет

0,45

Есть

Внутренняя

Нет

Нет

12 В, 108 мА

32х32х 18

712 руб.

YOKO YK-3043

Yoko Technology

1/3", Sony Super HAD CCD

1

600

CCIR: 752x582; EIA: 768x494

0,2 лк (F2.0)

1/50–1/100 000, автоматический

f=3,6; F2.0

Нет

Нет

Нет

Нет

0,45

Есть

Внутренняя

Нет

Нет

12 В, 108 мА

32х32х 18

1941 руб.

QN-B802

QWONN Inc.

1/2"

1

570

795х596

0,0003 лк (F1.2, АРУ Hi)

1/50–1/100 000

Без объектива

Нет

Есть

Нет

Нет

0,45/1

Есть

Внутренняя

Нет

Нет

12 В пост. тока (±10%) 180 мА

42x42x 15

$313

QN-B808

QWONN Inc.

1/3"

1

570

795х596

0,0003 лк (F1,2, АРУ Hi)

1/50–1/100 000

Без объектива

Нет

Есть

Нет

Нет

0,45/1

Есть

Внутренняя

Нет

Нет

12 В пост. тока ±10, 180 мА

42x42x 20

$260

Название телекамеры

Производитель

Название используемой в телекамере ПЗС-матри-цы, ее производитель

Количество плат в камере

Разрешение по горизонтали, ТВЛ

Общее количество элементов разрешения (пикселей) ПЗС-матрицы и ее рабочей зоны

Чувствительность и условия, при которых производились измерения (F объектива, уровень видеосигнала в IRE)

Диапазон изменения электронного затвора, с. Возможность его отключения

Фокусное расстояние f, мм. F объектива

Автоматическая диафрагма объектива. Тип используемых объективов

Механизм компенсации встречной засветки BLC

Встроенный процессор цифровой обработки сигнала DSP. Его возможности

Функция "зеркальное изображение"

Коэффициент гамма-коррекции

Возможность регулирования системы AGC (АРУ видео- сигнала)

Тип используемой синхронизации

Встроенная ИК-подсветка. Если есть -угол и дальность освещения

Встроенный микрофон

Напряжение питания, его возможный разброс, потребляемый ток

Габариты, мм. Масса

Цена (розница)

QN-B808ET

QWONN Inc.

1/3"

1

570

795х596

0,0003 лк (F1.2, АРУ Hi)

1/50–1/100 000

Без объектива

Нет

Есть

Нет

Нет

0,45/1

Есть

Внутренняя / По внешней цепи

Нет

Нет

12 В пост. тока (±10%), 180 мА

42x42x 20

$330

GMB-30M

Galact™

Sharp

1

420

512х582

0,1 лк (F2.0)

1/50–1/100 000

f -2,45/2,97/ 3,6/6/8/12. F2.0

Нет

Нет

Есть

Нет

0,45

Нет

Внутренняя

Нет

Нет

9-12 В пост. тока, 100 мА при 12 В

33х32 (плата) х26 (наибольшая дина с объективом)

$39

ACE-S360CHB

KT&C

Sony

1

420

270K

0,05 лк (F2.0)

1/50–1/100 000

f=3,6; F2.0

Нет

Есть

Нет

Нет

0,45

Нет

Внутренняя

Нет

Нет

12 В пост. тока (±10%), 150 мА и менее

30х30х 26

Нет данных

ACE-S560CHB

KT&C

Sony

1

600

440K

0,05 лк (F2.0)

1/50–1/100 000

f=3,6; F2.0

Нет

Есть

Нет

Нет

0,45

Нет

Внутренняя

Нет

Нет

12 В пост. тока (±10%), 150 мА и менее

30х30х 26

Нет данных

SK-M201XC

Sunkwang

Sony

1

570

440K

0,003 лк (F1.2)

1/50–1/100 000

f=3,6; F2.0

Нет

Есть

Нет

Нет

0,45

Нет

Внутренняя

Нет

Нет

12 В пост. тока (±10%), 150 мА и менее

32x32x 27

Нет данных

Название телекамеры

Производитель

Название используемой в телекамере ПЗС-матри-цы, ее производитель

Количество плат в камере

Разрешение по горизонтали, ТВЛ

Общее количество элементов разрешения (пикселей) ПЗС-матрицы и ее рабочей зоны

Чувствительность и условия, при которых производились измерения (F объектива, уровень видеосигнала в IRE)

Диапазон изменения электронного затвора, с. Возможность его отключения

Фокусное расстояние f, мм. F объектива

Автоматическая диафрагма объектива. Тип используемых объективов

Механизм компенсации встречной засветки BLC

Встроенный процессор цифровой обработки сигнала DSP. Его возможности

Функция "зеркальное изображение"

Коэффициент гамма-коррекции

Возможность регулирования системы AGC (АРУ видео- сигнала)

Тип используемой синхронизации

Встроенная ИК-подсветка. Если есть -угол и дальность освещения

Встроенный микрофон

Напряжение питания, его возможный разброс, потребляемый ток

Габариты, мм. Масса

Цена (розница)

SK-1004C

Sunkwang

Sony

1

400

270K

0,05 лк (F1.2)

1/50–1/100 000

f=3,6; F2.0

Нет

Есть

Нет

Нет

0,45

Нет

Внутренняя

Нет

Нет

12 В пост. тока (±10%), 150 мА и менее

32x32x 27

Нет данных

TAB QA-2112

Tantos

LG

1

420

270K

0,01 лк (F2.0)

1/50–1/100 000

f=3,6; F2.0

Нет

Есть

Нет

Нет

0,45

Нет

Внутренняя

Нет

Нет

12 В пост. тока (±10%), 150 мА и менее

32x32x 28

Нет данных

HCGB57X

Honeywell

1/3", CCD

1

570

752x582

0,08 лк (F1.5, 50 IRE)

1/50–1/100 000, установка затвора при работе ламп ДС

Сменные объективы, где f, 2,9-22 мм, F-stop от 1.5

Объективы с автоматической или постоянной диафрагмой (DD)

Откл./ вкл. (окно по центру)

Есть, возможность компенсации встречной засветки

Нет

1

Откл./вкл. ренняя (1-26 дБ максимум)

Внутренняя при 12 В или внешняя (VD lock) при 24 В

Нет

Нет

11-16 В пост. тока или 17-32 В перем. тока, мощность 2,5 Вт

38х38х 15, 12 г

€185

ACE-EX 560

KT&C

1/3" EX view CCD (Sony)

1

600

CCIR: 500x 582

0,005 лк (F2.0)

Auto CCIR: 1/50 ~1/100 000

f=3,7 (90°), F3.5; f=4,3 (78°), F2.0; f=3,7 (90°), F2.0

Нет

Нет

Нет

Нет

0,45

Нет данных

Внутренняя

Нет

Нет

12 В пост. тока (±10%), 150 мА

30x30

2 660 руб.

SK- 1002AIC/SO

Sunkwang

1/3" (CCD -Sony)

1

420

510x492

0,1 лк (F1.2)

1/60–1/100 000

f=4-8

Есть, VD

Нет

Нет

Нет

0,45

Нет данных

Внутренняя

Нет

Нет

12 В пост. тока (±10%), 200 мА

42x42x 38

2 884 руб.

Название телекамеры

Производитель, сайт

Название используемой в телекамере ПЗС-матрицы, ее производитель

Количество плат в камере

Разрешение по горизонтали, ТВЛ

Общее количество элементов разрешения (пикселей) ПЗС-матрицы и ее рабочей зоны

Чувствительность и условия, при которых производились измерения (F объектива, уровень видеосигнала в IRE)

Диапазон изменения электронного затвора, с. Возможность его отключения

Фокусное расстояние f, мм. F объектива

Автоматическая диафрагма объектива. Тип используемых объективов

Механизм компенсации встречной засветки BLC

Встроенный процессор цифровой обработки сигнала DSP. Его возможности

Функция "зеркальное изображение"

Коэффициент гамма-коррекции

Возможность регулирования системы AGC (АРУ видео- сигнала)

Тип используемой синхронизации

Встроенная ИК-подсветка. Если есть -угол и дальность освещения

Встроенный микрофон

Напряжение питания, его возможный разброс, потребляемый ток

Габариты, мм. Масса

Цена (розница)

SK-1004XC

Sunkwang

1/3" B/W SONY EXview HAD CCD

1

400

510x492

0,003 лк (F1.2)

1/60–1/100 000

f=3,6 (92°), F2.0

Нет

Нет

Нет

Нет

0,45

Нет данных

Внутренняя

Нет

Нет

12 В пост. тока (±10%), 200 мА

32х32х 27

1792 руб.

PVCB-0120

Polyvision

1/3" CCD

1

380

500х576

0,1 лк (F2.0)

1/50–1/100 000

Поставляется с любыми видами объективов М12

Без АРД. VD, DD (опция)

Есть

Есть

Нет

0,45

Есть Внут-(автома- ренняя тическая)

Нет

Нет

12 В (9-13 В), 100 мА

32x32x 35

Проходит тестирование

VM32B-B36

Vision Hi-Tech, Ю. Корея

1/3" Sharp

1

420

500х582

0,05 (F2.0)

1/50–1/100 000

f=3,6 (опция: 2,5; 2,9; 4; 3; 6; 8; 12; 16). F2.0. C/CS -крепление объектива)

Есть (опция). VD, DD (опция)

Есть

Есть

Есть (опция)

0,45

Есть Внут-(автома- ренняя тическая)

Нет

Нет

12 В, 80 мА

32х32х 24

924 руб.

ACE-S190M

KT&C

1/3" Sony

4

420

537x597 (общее количество), 500x582 (рабочая зона)

0,05 лк (F2.0)

1/50–1/100 000, не отключается

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

0,45

Нет

Внутренняя

Нет

Нет

10-15 В пост. тока, 0,1 A

?16x23, 40 г

$43

ACE-S340CHV1

KT&C

1/3" Sony

1

420

537x597(общее количество), 500x582(рабочая зона)

0,1 лк (F2.0)

1/50–1/100 000, отключается

f=4-8

AI DD

Нет

Нет

Нет

0,45

Нет

Внутренняя

Нет

Нет

10-15 В пост. тока, 0,1 A

32х32

$92

MO-S408-3T

Misumi El. Corp.

1/3" CMOS

1

240

352x288 (рабочая зона)

0,5 лк (F1.4)

1/50–1/6000, не отключается

f=3,1, F3.4

Нет

Нет

Нет

Нет

0,45

Нет

Внутренняя

Нет

Нет

7-12 В, 0,05 A

8,5x8,5

$90