Monitoring wideo należy do najszybciej rozwijającej się grupy produktów w branży zabezpieczeń technicznych. W związku z tym wciąż pojawiają się pytania, na które odpowiedzi powinni Państwo znaleźć w przewodnik po technologii wideomonitoringu, który będę publikował na łamach czasopisma „Ochrona Mienia i Informacji” w cyklu artykułów. Całość zdecydowałem się podzielić na następujące tematy: część optyczną, w której omówione zostaną takie funkcje jak auto irys, mechaniczny filtr IR, optyczny/cyfrowy zoom, minimalna odległość obiektu od kamery; przetwornik CCD – gdzie opiszę zasadę działania, typy i rozmiary przetworników oraz wielkość pixela; funkcje kamery – AGC, ARC, ATW, BLC, D/N, DCC, DynaView, stabilizacja obrazu; inteligentne funkcje kamery – detekcja ruchu, analityka, strefy prywatności, nagrywanie na podstawie alarmów; zagadania ogólne – przepustowość, bitrate, dB, układ DSP, HD/SD standard, skanowanie progresywne/z przeplotem, minimalny poziom oświetlenia, rozdzielczość obrazu. To tylko hasła, ale sądzę, że one wystarczająco obrazują zakres opisywanych tematów. W tym wydaniu pierwsza część dotycząca optyki kamery.
Pole widzenia
Używając kamery CCTV istnieje pewien zakres pola widzenia, który jest rejestrowany przez kamerę i wyświetlany na monitorze. Zakres ten jest zwany kątem widzenia kamery. Jest to suma kątów między środkiem osi obiektywu a obiema krawędziami obrazu w poziomie, pionie lub po przekątnej. Odpowiednio jest to kąt widzenia w poziomie, pionie lub po przekątnej. Używając obiektywów tele zawężamy ów kąt widzenia. Używając obiektywów szerokątnych poszerzamy kąt widzenia. Ma to oczywiście wpływ na wielkość sceny, którą jesteśmy wstanie przechwycić przy pomocy jednej kamery.
Kąt widzenia uzależniony jest również od wielkości przetwornika w kamerze. Oznacza to, że używając przetwornika np. CCD 2/3” i 1/2” i obiektywów z tą samą ogniskową otrzymamy dla obu różne wyniki pola widzenia.
Kąt widzenia może być obliczony przy pomocy następującego wzoru:
w = 2tan-1 y/2f
gdzie:
w – kąt widzenia,
y – rozmiar obrazu (szerokość obrazu w poziomie lub po przekątnej),
f – ogniskowa obiektywu.
Rys. 1. Kąt widzenia kamery wideomonitoringu w poziomie Źródło: The Guide to Video Surveillance Technology, Sony.
Rys 2. Kąty widzenia obiektywu Źródło: The Guide to Video Surveillance Technology, Sony.
Apertura
Ogólnie mówić apertura odnosi się do wielkości otworu w obiektywie, przez który wpada światło trafiając dalej na przetwornik. Rozmiar ten może być kontrolowany mechanicznie za pośrednictwem przesłony obiektywu. Przesłona obiektywu składa się z kilku cienkich membran nachodzących na siebie.
Auto iris
Ze względu na średnią liczbę kamer telewizji dozorowej w jednym systemie, operator nie jest w stanie kontrolować ręcznie przesłony obiektywu. Funkcja auto iris pozwala na automatyczne dostowanie ilości światła wpadającego przez obiektyw. Przesłona obiektywu jest otwierana lub zamykana automatycznie, przez co zachowywana jest odpowiedna ekspozycja sceny. Optyka taka ma zastosowanie głównie w miejscach, gdzie w ciągu dnia często zachodzą zmiany oświetlenia, tj. głównie na zewnątrz budynków: parkingi, dworce kolejowe, monitoringi miejskie.
Kamera analizuje amplitudę sygnału wideo powstającego w kamerze i na tej podstawie wysyłaodpowiednie komendy do obiektywu, zamykając lub otwierając przesłonę. Występują dwa typy soczewek: DC Servo Auto Iris lub Video Servo Auto Iris. Różnica pomiędzy nimi polega na tym, że sygnał do sterowania przesłoną generowany jest albo w samym obiektywie, albo w kamerze. Oba typy obiektywów posiadają możliwość regulacji poziomu otwarcia przesłony (automatic level control – ALC). Pozwala to dostosować jasność obrazu do naszych potrzeb.
(...)
Piotr Łancewicz – pasjonat zagadanień z zakresu telewizji dozorowej; od wielu lat związany ze środowiskiem monitoringu wizyjnego, specializuje się w technologii kamer IP; od 2 lat związany bezpośrednio z producentem kamer i przetworników co pozwala zgłębiać wiedzę u źródła
