Сравнение матриц ip камер
Обновлено: 07.07.2024
На сегодняшний день существует масса функций камер видеонаблюдения, во первых это связано с тем каждый производитель идет по пути постоянного улучшения характеристик своей продукции. Во вторых одни и те же функции могут называться по разному у разных производителей, в нашем с вами случае может быть еще и разный перевод, т.к. локализацией в России как правило занимается дистрибьютор. В третьих, и это самое печальное, многие новые функции являются лишь маркетинговыми уловками, просто новыми названиями уже существующих функций.
Все это делает задачу корректного выбора видеокамеры крайне сложной даже для технического подкованного человека.
В данной статье мы рассмотрим только наиболее распространенные заблуждения встречающиеся при выборе камер видеонаблюдения. И никоим образом не будем рассматривать ошибки при проектировании и монтаже, хоть их и не меньше.
Ошибка №1. Ожидать от камеры видеонаблюдения такого же качества изображения как по «телевизору»
Предпосылкой данного крайне широко распространенного заблуждения является по сути цель, как профессиональной телевизионной или бытовой камеры, так и у камеры видеонаблюдения одна - запись видеоизображения. Однако отличий гораздо больше больше чем сходств.
Камеры видеонаблюдения созданы для работы 24 часа в сутки, 365 дней в году, в течении 10 лет непрерывно.
Ошибка №2. Чем больше разрешение, тем лучше камера
Важно не подменять понятия, для целей видеонаблюдения одной из самых важных задач является детализация т.е. возможность рассмотреть все детали и подробности. Естественно разрешение сильно влияет на возможности детализации, но не только оно. Если обратить внимание на характеристики камер видеонаблюдения с разным разрешением мы увидим что у всех камер будет одинаковый физический размер сенсора как правило 1/2,7 или 1/3 а значения мегапикселей от 1.3 МП до 3 МП. То есть увеличение количества мегапикселей достигается за счет уменьшения размеров пикселя, а значит будет уменьшаться поверхность которая приходится на один пиксель, и значит уменьшаться будет светочувствительность в целом.
Если мы сравним светочувствительность камеры с одинаковым размером сенсора и разным количеством мегапикселей, то однозначно увидим что светочувствительность камеры с меньшим количеством мегапикселей будет выше.
На этом видео наглядно сравнивается сенсор IMX 225 - 1.3Мп и сенсор IMX 323 - 2Мп
Выводы:
Оптимальными на данный момент для большинства задач является разрешение от 1,3 до 2 Мп . Если вам нужна камера с более высоким разрешением, физический размер матрицы тоже должен быть больше.
Ошибка №3. Чем больше светочувствительность, тем лучше камера
Наверное одна из самых желанных, но и самая дорогая характеристика, малейшее увеличение светочувствительности влечет за собой минимум 30% увеличение стоимости камеры. Попытавшись разобраться и сравнить значения светочувствительности вы столкнетесь с рядом проблем.
Первая проблема
Замеры значений светочувствительности ненормированны, т.е. каждый производитель замеряет по своему, кто то замеряет на сенсоре, кто то на камере в целом, кто то на объекте на который смотрит камера. Как вы понимаете это будут три разных значения.
Вторая проблема
Система измерений не достаточно стандартизирована, конечно есть международная единица освещенности люкс (ЛК), и она конечно стандартизирована, но многие параметры при ее расчете не учитываются, например есть ли отраженный свет или нет, в каком диапазоне должен быть свет, в каком спектре и т.д.
Третья проблема
По многим причинам корректно проводить сравнение можно только одной серии матриц. Все это делает задачу корректного сравнения светочувствительности камер, очень сложной даже для искушенного в системах видеонаблюдения человека.
Выводы:
В большинстве случаев выбирая камеры с высокой светочувствительностью вы переплачиваете, за искусственно завышенные значения. Одной из самых надежных метрик реального значения светочувствительности является размер матрицы, чем больше размер матрицы, тем больше значения светочувствительности.
Если высокие значения светочувствительность являются необходимыми для вас. Лучшим выходом будет использовать камеры только проверенных производителей, либо обращаться к специалистам по видеонаблюдению имеющих большой практический опыт проектирования, монтажа, и обслуживания систем видеонаблюдения.
Ошибка №4. Использование только камер ALL-IN-ONE
Одно из последних маркетинговых ухищрений, которое если не всматриваться внимательно звучит вполне привлекательно. К плюсам камер ALL-IN-ONE можно отнести и малые габариты, и достаточно широкий функционал в небольшом всепогодном корпусе, и удобства транспортировки и монтажа. IP камера Beward BD4640RCV яркий представитель семейства ALL-IN-ONE
Но как вы наверное уже поняли даже самым привлекательным фронтэндом (front-end), зачастую скрывается совсем не однозначный бэкэнд (back-end). И первый минус, это снижение общего функционала камеры. В таких маленьких камерах просто физически невозможно разместить большую матрицу, большое количество светодиодов.
Как правило в таких камерах применяется объектив формата М12, как следствие уменьшение диапазона фокусных расстояний, и уменьшение количества света захватываемого объективом, как следствие низкая светочувствительность. Относительная всепогодность таких камер до -20 градусов по Цельсию. Так же в таких камерах как правило отсутствуют сухие контакты.
Выводы:
Если у вас сложная экспозиция, если нужна мощная подсветка, если камеры будет работать при морозах значительно превосходящих -20 градусов по Цельсию, если вам нужна система безопасного холодного старта, сухие контакты. То ALL-IN-ONE не ваш выбор.
Ошибка №5. Антивандальность убережет камеру от любых воздействий
Важно понимать если злоумышленник задумает разбить антавандальную камеру и он обладает чем нибудь кроме голых рук, например молотком, он так или иначе выведет камеру из строя. Т.е. задача антивандальных камер продержаться время достаточно для того что бы заснять нападавших, для дальнейшей их идентификации.
Соответственно если вы заранее с высокой степенью вероятности предполагаете что камеру захотят вывести из строя, то возможно вам нужны выбирать не антивандальную камеру, а просто стоит расположить камеру в недосягаемости от злоумышленников, на пример на большом расстоянии, или на большой высоте, естественно характеристики и расположение такой камеры должны позволять ей идентифицировать людей. Один из надежных показателей антивандальности, это соответствие европейскому стандарту EN 62262 защиты электрооборудования от внешних воздействий. В соответствии с которым чем больше значение IK-кода тем большей ударопрочночтью обладает камера.
Посмотрите тестирование ударопрочности камер видеонаблюдения Axis
Выводы:
Внимательно продумывайте те задачи которые стоят перед камерой и условия в которых будет вестись съемка, самые простые решения не всегда самые правильные.
Ошибка №6. Чем больше дальность ИК подсветки тем лучше
Тонкий технический момент заключается в том, что увеличение дальности ИК подсветки происходит как как правило за счет применения коллиматорной линзы .
Важная особенность применения коллиматора состоит в том, что увеличение дальности подсветки достигается за счет уменьшения угла обзора.
Второй негативный момент если обратить внимание на картинку, даже та часть кадра которая обладает информативность (фигура молодого человека) достаточно сильно засвечена. Все это в купе значительно снижает информативность полученного изображения.
Выводы:
Увеличение дальности ИК подсветки должно достигаться увеличением мощности ИК диодов, или их количества. Если коллиматор применяется, то важно применять только адаптивные коллиматорные линзы. Применение трансфокаторной подсветки, позволит при изменении зума камеры, точно также равномерно с зумом подстраивать дальность подсветки. Например такая подсветка есть на камере Beward B89L3270Z18.
Ошибка №7. Экономить на уличных камерах
Общеизвестная истина - скупой платит дважды, в случае с уличными камерами видеонаблюдения не совсем верна, в случае с уличными камерами скупому платить придется трижды или даже четырежды.
Даже в Москве очень холодные дни совсем не редкость , а температурный минимум зафиксированный в Москве равен - 42 °C.
Большинство же китайских и европейских брендов производят камеры видеонаблюдения в температурном диапазоне до -20°C. Поэтому выход такой камеры из строя даже в Москве вполне вероятен. Специфика уличных камер видеонаблдения заключается в том что, располагаются они как правило на значительной высоте. Замена же камеры зимой на высоте, удовольствие не дешевое. И не мене важен вопрос на что менять, менять на такую же камеру, значит с высокой степенью вероятности столкнутся снова с такой же проблемой. Ели же менять на камеру другого производителя то есть вероятность столкнутся с проблемами совместимости.
Выводы:
Если ваша частью вашей системы видеонаблюдения являются уличные камеры, особое внимание уделите из характеристикам и выбору производителя.
Ошибка №8. Думать что ONVIF гарантирует совместимость оборудования
С одной стороны ONVIF конечно универсальный стандарт используемый всеми ведущими производителями. Один из основных моментов который стоит иметь ввиду это то что существуют разные версии данного стандарта. Если у вас видеорегистратор поддерживает формат ONVIF 2.0 то всего скорей он не поймет IP камеру поддерживающую ONVIF 1.4.
Выводы:
Задача интеграции оборудования разных производителей сложная и подходить к ней нужно с максимальным вниманием, и даже в таком случае высока вероятность что 100% совместимости добиться не удастся.
Каждая IP-камера создана для видеонаблюдения, тем не менее решает разные задачи. Важно понимать, в каких условиях какую информацию в каком качестве будет передавать IP-камера. В этой статье мы не рассматриваем мультисенсорные, поворотные и панорамные IP-камеры, но большинство сказанного относится и к ним.
Параметры выбора IP-камеры:
Выбор объектива IP-камеры
Один из важнейших параметров при выборе IP-камеры — угловое поле объектива, основа определения количества камер и мест их монтажа. Это видимая объективом область, охват. Углы обзора — горизонтальный, вертикальный, диагональный — напрямую связаны с фокусным расстоянием.
Чем меньше фокусное расстояние, тем больше охват и тем меньше дальность.Фокусное расстояние бывает постоянным и переменным, объективы с переменным фокусным расстоянием — моторизованными и управляемыми вручную. Объектив с «ручным» переменным фокусным расстоянием серьезно облегчает инсталляцию, а само расстояние таково, что не существует у фиксированных объективов, например 13.5 мм.
Моторизованный объектив — для постоянного мониторинга с необходимостью часто масштабировать изображение.
Таблица зависимости дальности и ширины охвата от фокусного расстояния
Для круглосуточного видеонаблюдения с ИК-подсветкой как дополнительным источником света понадобится IP-камера, укомплектованная объективом с ИК-коррекцией. Видимый свет фокусируется в одной точке, а лучи инфракрасного диапазона — в другой. Если фокус не смещать, картинка будет размытой, мутной — расфокусированной. ИК-коррекция в объективе как раз смещение фокуса. В документах ИК-коррекция далеко не всегда указана, хотя присутствует — уточняйте у продавца этот момент.
Выбор матрицы IP-камеры
Матрица получает изображение с объектива и преобразует его в цифровой поток. Качество картинки зависит от чувствительности матрицы. Чувствительность указывают в люксах (лк). Люкс — производное одного люмена (измеритель светового потока) на один квадратный метр. Параметр показывает минимальное количество света, необходимое для формирования изображения — 0.1
0.009 лк. Чем больше нулей после точки, тем чувствительнее матрица, тем качественнее картинка, тем дольше IP-камера не переходит в черно-белый режим. Матрица с чувствительностью 0.001
0.005 лк выдает более качественное изображение и способна формировать цветное видео при свете уличных фонарей — если этому не мешает апертура объектива.
Апертура — относительное отверстие, пропускающее свет. Чем меньше цифра, тем больше света поступит на матрицу. Светосила объектива с апертурой F/1.2 выше, чем с F/2.0 — отверстие больше, света проходит больше. Мало пользы от чувствительности 0.001 лк, если этот свет есть в области наблюдения, но не пройдет к матрице.
Для IP-камеры, поставляемой без объектива, принято указывать чувствительность для оптики с F/1.2. Некоторые производители хитрят и указывают для F/1.2, когда камера укомплектована объективом с F/2.0. Фактическая чувствительность будет ниже указанной. Кроме того, производители по-разному ее измеряют — в разных условиях, с другим объективом. Как же выбрать IP-камеру с хорошей чувствительностью?
Обратите внимание на размер матрицы. Чем крупнее сенсор, тем по факту выше чувствительность (1/4 меньше 1/2.8). Тем ниже шум: на маленькой матрице меньше межпиксельные изолирующие элементы, из-за чего повышается нагрев, ухудшающий соотношение сигнал/шум.
Слишком больших матриц не бывает: единственное ограничение — цена.К сожалению, нет универсального рецепта по выбору чувствительности. Помогает опыт, но если его нет, лучше обратиться к специалистам, в идеале — к производителю.
Выбор разрешения IP-камеры
Неоправданно высокое разрешение модно, но зачастую нерентабельно: платить придется не только за саму IP-камеру, но и за высокую пропускную способность сети, процессорную мощность видеорегистратора, терабайты жестких дисков, амортизацию оборудования. К тому же, чем выше разрешение, тем ниже чувствительность матрицы — простая арифметика: больше пикселей, но света столько же, на каждый пиксель меньше света.
Выбирайте разрешение в зависимости от задач и условий съемки. Если не нужна большая детализация, подойдет 2 Мп — разрешение, достаточное для решения большинства задач.
В некоторых случаях не нужно и двух мегапикселей. Примеры:
- На входе в офис установлена IP-камера высокого разрешения. Она фиксирует всех входящих. В коридоре уже зафиксированные объекты передвигаются — важно их перемещение, а детализация уже не нужна. Достаточно IP-камеры с разрешением 1 Мп. Тоже касается и внутренних помещений.
- На входе в квартиру или дом установлена IP-камера с разрешением 2 Мп, чтобы заснять визитеров, но в самом помещении высокое разрешение понадобится только, если нужно знать, читает ребенок беллетристику или учебник. В остальных случаях и так известно, кто передвигается, — котик или няня. 1 Мп достаточно.
Высокое разрешение нужно:
- на больших открытых пространствах площадей, залов, стадионов, вокзалов, аэропортов — для съемки на дальних расстояниях с последующим приближением фрагментов;
- при необходимости часто масштабировать картинку — приближать определенные области;
- для четкого различения деталей, например достоинства и номера купюры, автомобильного номера на большом расстоянии, etc.
В недорогой камере высокое разрешение сыграет роль медвежьей услуги — дешевый процессор не в состоянии обработать столько пикселей, размер пикселя маленькой матрицы ничтожен и потому ему достается минимум света, и картинка получается смазанной — при прочих равных ее качество гораздо хуже, чем качество картинки с разрешением 2 Мп.
В общем случае для обнаружения объекта нужно 20 пикселей на метр, для распознавания (человек, автомобиль) — 200 пикселей на метр, для идентификации (распознавание лиц) — 950 пикселей на метр. Даже если метраж большой, зачастую лучше поставить две камеры с разрешением 2 Мп, чем одну 5 Мп.Уличные IP-камеры
Если нужна IP-камера для работы на улице, обратите внимание не только на рабочие температуры — они бывают низкими для неотапливаемых помещений, но и на защиту (выбирайте под задачу):
- От влаги и пыли (без этого IP-камера не уличная): IP54 — пылезащищенное устройство с защитой от брызг, IP66 — пыленепроницаемое оборудование с защитой от струй под давлением, IP67 — допустимо кратковременное погружение в воду на глубину до 1 м, IP68 — IP-камера будет работать в погруженном (≤ 1 м) состоянии до 30 мин.
- От коррозии: как минимум корпус из нержавеющей стали, а как максимум — NEMA 4X (защита от коррозии, пыли и брызг, приносимых ветром, воды из шланга под напором, повреждений при обледенении).
- От механических воздействий — IK06
В характеристиках защиты, за исключением вандалостойкости, подвохов не бывает. Все стандарты давно разработаны, описаны и действуют: защита либо есть, либо нет.
Выбирая IP-камеру для улицы, обратите внимание на функцию «Холодный старт» — нет никакого толка даже от IP68 и NEMA 4X, если после кратковременного отключения электроэнергии камера не запустится, потому что успела остыть, а холодный старт не предусмотрен.Что касается вандалозащиты, на дешевых моделях есть подвох: купол выдерживает удар, но начинка рассыпается, и камера не работает.
ИК-фильтр
Матрицы IP-камер чувствительны к видимому и инфракрасному свету. Лучи инфракрасного диапазона искажают цветопередачу, портят изображение — на картинке появляются лиловые пятна, закрывающие фрагменты кадра. Чтобы этого не происходило, используют ИК-фильтр — ICR (Infrared Cut filter mechanically Removable; механически сдвигаемый инфракрасный фильтр) или электронный. Для ночного видеонаблюдения IP-камеры работают в режиме день/ночь — при недостатке света переходят в черно-белый режим съемки.
- Механический ИК-фильтр представляет собой пластину с преломляющим ИК-лучи напылением, установленную перед матрицей, оборудованную приводом для смещения. В темноте фильтр сдвигается в сторону, чтобы повысилась чувствительность сенсора, могла работать подсветка. Сигнал на смещение фильтр получает от фотодатчика, в автоматическом режиме управляющего не только фильтром, но и подсветкой.
- Электронный ИК-фильтр — напыление непосредственно на матрицу, не пропускающее ИК-лучи в любом режиме съемки. В ч/б такие камеры переходят — это дает незначительное улучшение картинки, но ИК-подсветка бесполезна.
ИК-подсветка
Чем больше дальность действия подсветки, тем лучше — неправильный тезис: от подсветки требуется освещение зоны наблюдения — не более. Дальнобойная подсветка — направленный луч, освещающий узкий сектор, а не всю область. К объективу с фокусным расстоянием 2.8 мм такая подсветка не нужна, потому что объект наблюдения вблизи.
Учтите — в темноте область обзора будет в два раза уже. Равнозначно снизится качество картинки, поскольку лучи инфракрасного диапазона великолепно отражаются от дождя, снега, пылевой взвеси, мошкары и прочего.
Нюанс ИК-подсветки с большой дальностью — засветка близко расположенных объектов. Проблема решена адаптивностью: процессор получает данные датчика о расстоянии до объекта и пропорционально меняет мощность диодов. Выбирая IP-камеру с «длинной» подсветкой, убедитесь в адаптивности последней — в даташите будет написано Smart.
Летом в жарких регионах имеет смысл использовать IP-камеры без ИК-подсветки — с отдельно стоящим прожектором. Диоды встроенной подсветки нагреваются, вкупе с высокой температурой воздуха это создает лишний незапланированный шум.
Аудио в IP-камере
Форм-фактор
Наиболее популярны купольные и цилиндрические IP-камеры. Цилиндрические IP-камеры часто комплектуют длиннофокусными объективами, включая моторизованные, — сама форма корпуса способствует этому. В основном «цилиндры» ставят на дорогах, входах и въездах с высоким расположением камеры, больших пространствах (стадионы, вокзалы, аэропорты etc).
Купольные IP-камеры можно монтировать в местах непосредственного доступа — низких потолках, стенах и так далее, местах, не попадающих в зону видимости охранников. Форма корпуса наиболее устойчива к механическим воздействиям. «Купола» универсальны — подходят для любого объекта, но наиболее актуальны на парковках, в низких коридорах, на входах и везде, где до камеры можно дотянуться.
Вандалостойкость как параметр присутствует и у цилиндров, но поворотный кронштейн сводит на нет достоинство — злоумышленнику достаточно повернуть камеру в другую сторону. То же касается форм-фактора «Сфера» (крутится видеомодуль) и Cube. В IP-камере с аналитикой, с функцией антисаботажа, причем конкретно обнаружение смены области обзора и детекции удара, в систему поступит тревожный сигнал, но пока на него отреагируют, пройдет время, зачастую вполне достаточное для совершения преступления. Такие камеры используют в офисных кабинетах, жилых помещениях, школьных классах и на других подобных объектах.
Особняком стоят IP-камеры в форм-факторе Box. Их не комплектуют объективами, оставляя проектировщику выбор оптимальной оптики. Они не бывают уличными — для внешней инсталляции нужны термокожухи. Это профессиональное оборудование — его часто используют для распознавания лиц на входах, автомобильных номеров на въездах.
Выбор функций борьбы с засветкой
Свет не считается с нуждами видеонаблюдения, особенно на улице — тени меняют местоположение, затемняя целые области, солнце двигается, засвечивая разные участки в зависимости от времени суток. Профессиональные фотографы любят контровый свет, но даже им тяжело с ним работать, а для видеонаблюдения это — серьезное осложнение, уничтожающее информативность картинки: на ярком фоне просматривается только силуэт объекта, без деталей. Для борьбы с разноконтрастным освещением или его последствиями есть программные и аппаратные решения:
- DWDR — цифровая постобработка, выборочное повышение уровня яркости темных зон сцены и затемнение слишком светлых.
- WDR с указанием диапазона до 110 дБ — аппаратная функция; процессор выбирает оптимальную выдержку в рамках указанного интервала децибел (динамического диапазона матрицы). Выдержкой можно достичь многого — водопад выглядит каплями на короткой и ярким световым потоком на длинной.
- WDR с указанием диапазона от 120 дБ — аппаратная функция (обычно обозначают как Real или True), не только выбор выдержки, но и создание нескольких кадров (Double Scan, Quadro Scan) с разной экспозицией, их последующей оценкой на яркость различных областей и суммированием в один сбалансированный.
- WDR с указанием диапазона от 120 дБ — аппаратная функция, реализованная непосредственно в матрице; расположенная вокруг каждого пикселя система замера экспозиции: для пикселей, где света много, выдержка короткая, где мало — длинная.
Есть еще BLC, корректирующая конкретно яркий фон, и HLC, сражающаяся с локальной засветкой (фары, фонари) путем маскировки или затемнения.
HLC локальна, DWDR и BLC дают низкий эффект, попиксельный замер — средний, многократное сканирование — высокий (теней нет даже там, где они обязаны быть), но не все так однозначно.
WDR с многократным сканированием не подходит для видеонаблюдения за скоростными объектами и для IP-камер с аналитикой. Пример: фреймрейт живого видео — 25 кадров в секунду, городская скорость автомобиля — 60 км/час; за минуту авто проедет километр, за секунду — 16.6 метров, за 1/25 секунды — 66.6 см, но делаем два кадра, а значит между кадрами авто проедет 30 см, и это породит артефакты на изображении. Если скорость высока, вероятно двойное отображение автомобиля.
Анализу потока артефакты тоже не способствуют — непонятно, бегущий пересек линию или нет, вошел в область или вышел из нее, невозможно правильно распознать номер автомобиля, когда цифры накладываются друг на друга и так далее.
Для видеонаблюдения в областях с быстро двигающимися объектами Real WDR не подходит, его нужно отключать. Но тогда зачем эта функция? Лучше отдать предпочтение попиксельному замеру или DWDR.
Компрессия
За сжатие отвечают кодеки H.264, H.265. Стандарт H.265 наиболее эффективен на высоком разрешении — на 2 Мп он не реализует преимущества (не хватает пикселей на много блоков 64 на 64). В большинстве случаев достаточно H.264. Сейчас модно внедрять весь набор, включая так называемые смарт-кодеки, по принципу чем больше, тем лучше, но это лишнее — не забываем, что все стандарты платные: чем их больше в камере, тем она дороже.
Смарт-кодеки — это H.264+, H.265+ (Hikvision), ZipStream (Axis), WiseStream (Hanwha Techwin), повышающие эффективность H.264, H.265 разработки производителей, основанные на предварительном сжатии статических кадров, используемых в качестве опорных.
Выбирайте IP-камеру с кодеками, учитывая параметры видеорегистратора — он должен поддерживать стандарты сжатия. Какая польза от набора H.264, H.265, H.264+, H.265+, если регистратор работает только с H.264?Скорость трансляции
Чем ниже скорость записи, тем быстрее двигаются объекты на мониторе при воспроизведении. Чарли Чаплин на самом деле не семенил — это кинематограф был медленным.
Для отображения на мониторе в реальном времени нужна скорость 25 кадров в секунду.Считается, что всегда необходимо 25 к/с. Но тотальная нужда надумана: видео в реальном времени нужно там, где постоянное движение, а для записи происходящего у запасного выхода, дремлющего ресепшена, на крыше, некоторых участках периметра, большинства внутренних помещений того же офиса высокая скорость не нужна — достаточно 15 к/с, и можно сэкономить на битрейте. На трассах, наоборот, мало 25 кадров в секунду — там надо 50–60 к/с, чтобы на плавной прокрутке можно было рассмотреть быстро двигающиеся автомобили.
Встроенная аналитика
Ставший привычным программный детектор движения — это уже аналитика (по факту он не движение обнаруживает как таковое, а анализирует изображение на изменения), и она освобождает оператора от бесконечного просмотра мониторов, экономит архивное пространство, время на просмотр записей, снижает нагрузку на сеть, потому что при соответствующей настройке IP-камера начинает запись только по сигналу детектора.
Сегодня с помощью встроенной в камеру аналитики решают множество задач. Среди аналитических функций — детекция пересечения виртуальной линии, оставленных или пропавших предметов, движения с классификацией объектов по размеру, скорости и направлению, входа в область и выхода из нее, вторжения в зону, тумана, людей, автомобилей, велосипедов, подсчет посетителей, обнаружение звука, нарушения (превышение/занижение) звукового порога, заслона объектива, изменения области обзора, подмены картинки, классификация звука, анализ поведения (падение, праздношатание и др.) и спектр узкоспециализированных функций.
Технологии развиваются с завидной скоростью, и в дальнейшем список аналитических возможностей IP-камер расширится, в том числе в сторону нейросетевых решений.
Светочувствительная матрица — важнейший элемент видеокамеры, который обеспечивает качество изображения на 90%. Представляет собой интегральную микросхему, состоящую из фотодиодов. Сенсор генерирует видеопоток, преобразуя проецируемое в него оптическое изображение в аналоговые электрические импульсы. В сетевых видеокамерах эти импульсы сразу преобразовываются в цифровой поток данных за счет наличия в системе АЦП, сразу обрабатывающего сигнал.
Сенсоры имеют ряд характеристик, важнейшие из которых — вид, разрешение и размер матрицы камеры видеонаблюдения. От этих параметров зависит быстродействие устройства, уровень его энергозатратности, а также конечное качество воспроизводимого камерой видео.
Типы матриц, которые используют в современных камерах видеонаблюдения
- CCD (ПЗС). Характеризуются лучшей светочувствительностью, обеспечивают хорошую цветопередачу и низкий уровень шума на изображении. Это достигается за счет последовательного считывания зарядов в каждой ячейке сенсора. Однако принцип действия таких матриц слишком медленный и не удовлетворяет современное видеонаблюдение с большими разрешениями и высокой кадровой частотой. Кроме того, такие сенсоры энергозатратны, дороже в производстве и сложнее в эксплуатации. В современных цифровых камерах важно какая матрица используется. Поэтому, чтобы не тормозить процесс передачи видеопотока, технологию CCD практически не применяют;
- Live-MOS. Разработка компании Panasonic. Применяется для трансляций «живого» изображения за счет технологии, которая позволяет упрощенно организовать передачу сигналов управления и преобразование света в электрические импульсы. Для технологии характерно меньшее напряжение электропитания, перегрев и уровень шумовых помех;
- CMOS (КМОП). Главное достоинство — более низкое энергопотребление. Ячейки в сенсоре считываются в произвольном порядке, что позволяет избежать размытия изображения при съемке движущихся объектов. Камерой с типом матрицы CMOS гораздо проще управлять, поскольку большая часть электроники расположена на ячейке. Однако такая конструкция сенсора уменьшает светочувствительную площадь.
Для современного видеонаблюдения в соотношении быстродействия, энергопотребления и цены КМОП матрицы предпочтительнее. Поэтому крупнейшие производители камер сосредоточились на закупке или производстве собственных CMOS сенсоров. Например, компании Hikvision и Dahua разрабатывают собственные светочувствительные элементы, которые использует при производстве оборудования. В топовых видеокамерах Dahua DH-SD50430I-HC-S2 или HIKVISION DS-2CD2942F используются именно КМОП матрицы.
ПЗС или КМОП матрица?
Размеры матриц видеокамер наблюдения
Физические размеры матриц выражаются условной длиной, приведенной к диагонали видикона.
Видикон — родоначальник современной фото- и видеотехники. Его диаметр равнялся 1 условному дюйму при рабочей диагонали 16 мм. «Видиконовый дюйм» принят стандартом для определения типоразмера матрицы. Таким образом, если указано, что сенсор имеет размер 1/2”, это значит, что его диагональ равна 8 мм.
Современные видеокамеры чаще всего используют следующие типоразмеры: 1/2”; 1/3”; 1/4”; 1/6” и реже 1/10”.
На что влияет размер матрицы в камере?
От диагонали сенсора напрямую зависит качество изображения. Чем больше размер матрицы, тем крупнее у нее пиксели, следовательно, они улавливают большее количество света и расположены менее густо. Это позволяет уменьшить уровень помех, наводок и паразитных шумов. Кроме того, крупные сенсоры дают большие углы обзора для оптики с одинаковым фокусным расстоянием.
Какой размер матрицы лучше для видеокамеры
Это зависит от конкретных задач, стоящих перед видеонаблюдением. Важно помнить, что при выборе устройства характеристики нужно рассматривать комплексно. Например, хорошее разрешение при маленьком размере сенсора дадут плохое изображение. Кроме того, чем больше матрица, тем она дороже. Поэтому при выборе видеокамеры необходимо рассматривать вариант, в котором будут учитываться оптимальное соотношение трех показателей, удовлетворяющих потребности видеонаблюдения — это цена, разрешение и типоразмер.
Многие давно привыкли к автомобильным видеорегистраторам — с их помощью можно снимать всякие классные дорожные приколы и присылать нам в телеграм-бот. Заодно в случае чего будет возможность доказать свою правоту в спорной дорожной ситуации. С домашним видеонаблюдением дело обстоит несколько иначе: собственное есть не у многих, чаще достаточно общего, которое установлено на входе в подъезд, в вестибюле и лифте.
Сейчас, когда вокруг постоянно происходят странные вещи, видеонаблюдение может пригодиться. Давайте коротко разберемся, на что стоит обращать внимание при выборе камер. В вопросе нам помог Михаил, руководитель компании «ДМД-Системс», которая размещается в Каталоге Onliner.
Решите, для чего нужна система видеонаблюдения
Две основные функции видеонаблюдения — это охрана и контроль, считает наш собеседник: охрана — дома, квартиры, гаража, предприятия и так далее, контроль — за персоналом в офисе, работающими на производстве, передвижением людей в магазинах и так далее.
Человек должен понимать свои цели и решить для себя, что он хочет видеть.
— Один говорит, что хочет видеть общую картину: например, залез кто на грядки или сосед выдернул огурец-помидор. Либо он хочет видеть на каком-то конкретном расстоянии лицо человека, номера машин, решает, нужна ли ночная съемка.
Объектив
Есть три типа объективов: монофокальные, вариофокальные ручные и вариофокальные моторизованные.
Монофокальные — примерно как в телефонах: камера видит одну картинку, можно использовать цифровой зум, у них фиксированное фокусное расстояние и угол обзора. Вариофокальные ручные позволяют изменять параметры на этапе установки и настройки (ближайшая аналогия — зеркальный фотоаппарат). В моторизованных можно менять настройки на лету удаленно с участием «оператора» — пользователя. Такие могут приближать или отдалять картинку без потери качества.
Угол обзора по горизонтали
«Широкие» объективы имеет смысл использовать в маленьком помещении или на небольшом участке, где нужно охватить его полностью, а ставить несколько камер нецелесообразно. На дальней дистанции такие камеры обычно не дают хорошей картинки. Это как дверной глазок, в котором ничего не разглядеть, но можно оценить обстановку и узнать родственника, курьера или притаившихся по бокам от двери неизвестных (и не пустить их всех). На расстоянии метров в пять качество изображения у камер с широкоугольными объективами значительно снижается.
Но есть камеры с объективами fisheye, которые сохраняют качество на удалении за счет иных алгоритмов съемки и обработки данных. Такие камеры могут выводить из 180-градусного видео четыре отдельные «нормальные» картинки. В дешевых камерах такая технология не предусмотрена, лучше ориентироваться на 90—120 градусов обзора максимум.
настольная поворотная, 2 Мп, ИК-подсветка, интерфейс беспроводной, карты памяти microSD купольная, матрица 1/2.8" CMOS, 2 Мп, объектив F/2 2.8 мм, ИК-подсветка, интерфейс проводной настольная поворотная, 3 Мп, интерфейс беспроводной, карты памяти microSDРазрешение камеры
Рекомендуемый минимум — 2 Мп. Чем выше разрешение, тем лучше будет качество цифрового зума (объективно это можно прочувствовать при более 5 Мп, многое зависит от разрешения и размера монитора, куда выводится картинка). Оптический зум — другая история, с его помощью можно регулировать фокус и зум объектива без потери качества картинки.
Также стоит обращать внимание на камеры с матрицей Sony Starvis. Они дороже, но лучше снимают в неидеальных условиях, меньше «шумят».
Кодек
Здесь кратко: из популярных — H.265 и H.265+. Это позволит сохранить качество и сократить объем видео.
Фокусное расстояние
С увеличением параметра фокусного расстояния «дальнобойность» растет, а угол обзора снижается. Поэтому, например, для наблюдения в непосредственной близости от камеры выбирают 2,8 мм, в 3 метрах — 3,6 мм, в 5 — 6 мм, в 15 — 12 мм и так далее. Еще раз отметим: чем дальше «светит» камера, тем у́же угол ее обзора (можно спрятаться в слепой зоне под камерой).
ИК-подсветка
Часто пишут: дальность 20—30 метров. Часто на таком расстоянии ночью вы сможете увидеть силуэт или движение. Даже на расстоянии в 5—10 метров черты лица разглядеть получится не всегда. Коротко: большие значения дальности ИК-подсветки не означают, что на таком расстоянии вы сможете рассмотреть какие-либо детали.
Здесь вопрос касается скорее матрицы, поясняет Михаил. Если реализована технология WDR (расширение динамического диапазона), он, кроме прочего, уберет засвет от ИК-подсветки и в целом сделает картинку более четкой при изменяющихся условиях. Так это работает, например, при считывании автомобильных номеров ночью. То же касается технологий DNR и BLC, которые борются с шумами и засветами соответственно. Необходимость их наличия диктуется условиями съемки (например, в коридоре, где источник света всегда позади камеры, в BLC может не понадобиться, а при наличии постоянного источника яркого света не нужен дополнительный «шумодав»).
Многие зарекомендовавшие себя бренды выпускают несколько линеек продуктов: с дешевой матрицей, которая будет «засвечивать», и с более дорогой — с фильтрами и дополнительными «улучшайзерами». Днем картинка будет практически идентичной и там, и там — когда условия для съемки идеальны (при одинаковой разрешающей способности). «Но как только стемнеет, они будут абсолютно разными. Грубо говоря, камеры за 100 рублей и за 160 снимают по-разному», — добавляет специалист.
К примеру, суббренд у Dahua — EZ-IP, у Hikvision — HiWatch, у Optimus — EL. Они будут намного дешевле, но с «урезанным» результатом при тех же характеристиках (условно говоря, подсветка 40 метров, 2 Мп и так далее). Причина, кроме прочего, кроется в применении других сенсоров, оптики и процессоров обработки данных.
Читайте также: