eneo aktuality
Sprievodca CCTV osvetlením

Sprievodca CCTV osvetlením

 

CCTV snímanie začína, keď svetlo alebo infračervené (IR) svetlo dorazí na senzor kamery. IR svetlo je rovnaké ako bežné svetlo, ale jeho dlhšia vlnová dĺžka je mimo rozsahu nášho oka, tak preto ho nazývame neviditeľným. Každopádne, kamery všeobecne majú schopnosť vidieť oba druhy. Začnime teda s pre oko príjemnejším viditeľným svetlom.

 

Úvod do svetelného spektra

svetelné spektrum

Dúha zobrazuje všetky farby, ktoré sú ľudia schopní vidieť. Fialová/modrá má krátku vlnovú dĺžku okolo 400nm (nanometer: miliardtina metra) s progresiou po celej dĺžke dúhy až po červenú s vlnovou dĺžkou okolo 700nm. Ľudia sú najcitlivejší na zelené svetlo, menej na modré a červené. Štandardný graf reprezentujúci tento jav sa nazýva ‘foto-optická krivka’. Je postavená na svetelných metroch  (meranie v  ‘luxoch’). Napríklad, slnečný deň môže mať 30 000lx, v kancelárii môže byť 500lx a pouličné osvetlenie môže mať len okolo 5lx. Mimochodom, pretože IR svetlo je pre človeka neviditeľné, tak aj lux metre sú naň kompletne necitlivé. Uvedomte si taktiež, že predajcovia „zero lux“ CCTV systémov môžu poskytnúť nič viac ako kameru, ktorá je jednoducho IR senzitívna ako mnoho iných. Senzory kamier sú citlivejšie na širší rozsah vlnových dĺžok ako naše oko. Viacej citlivosti sa nachádza v infračervenom regióne. Každopádne, pre realistické zobrazenie farebného videa musí byť IR zložka potlačená, a preto sa pred senzor vkladá IR-Cut filter. V dôsledku toho sa farebné kamery a IR reflektory nepoužívajú v spoločnej zostave. Avšak, keď sa „deň/noc kamera“ prepne do čierno-bieleho módu, tak fyzicky odklápa tento IR filter, a tým pádom je IR senzitivita plne využitá počas noci. Pre najlepšiu čistotu obrazu by malo naše osvetlenie umožniť kamere maximalizovať kontrast. Čierna by sa mala javiť... ako... čierna. Biela by mala byť tak jasná, ako len to pôjde. To znamená použitie dostatku svetla na scéne, ale koľko svetla je dostatok?

 

Pravidlo inverzného štvorcovania

Tento proces lepšie pochopíme sledovaním trasy svetla. Náš svetelný zdroj, napríklad slnko alebo elektrická lampa, vyžaruje lúče do scény, ktorú pozorujeme. Prirodzene, tieto sa rozpínajú po celej trase. Takže čím dlhšia je vzdialenosť k nášmu cieľu, tak tým menej lúčov ho priamo zasiahne a objekt je tmavší. Toto je „pravidlo inverzného štvorcovania“, pretože keď zdvojnásobíme vzdialenosť, tak zistíme, že redukcia v osvetlení je zdvojnásobená horizontálne aj vertikálne, čo predstavuje štvornásobný faktor straty. Niektoré svetelné časti sa potom neprejavia, pretože  biele body môžu byť efektívne len na 80-90%. Potom tieto odrazené lúče utŕžia znova ďalšiu stratu pri ceste do kamery. Taktiež ostrenie v objektíve kamery spôsobuje badateľnú stratu. Teraz môžete jasne vidieť, ako málo z originálneho osvetlenia tvorí výsledný video obraz.

intenzita osveltenia

“Och”, vravíte, “ ale moja kamera uvádza, že poskytuje použiteľný obraz s osvetlením scény len okolo 1lx”. Bohužiaľ, je veľmi pravdepodobné, že budete sklamaný. Vezmime si reálny príklad, „použiteľné video“ výrobcov kamier môže znamenať, že biele body sa javia ako 30% šedá. Pre dosiahnutie 100% šedej (teda bielej) budete zrejme potrebovať trojnásobne viac svetla. Ich AGC (automatic gain control) zvýšené na 24dB, za účelom zvýšenie jasu objektov, simultánne redukuje čistotu obrazu (signal-to-noise) z 50dB na 26dB (50-24 = veľmi zasnežené). Môžete skúsiť  nastaviť čistotu obrazu limitovaním hodnoty S/N na 40dB s použitím AGC len 14dB, ale tento deficit musíte kompenzovať použitím päťnásobne intenzívnejšieho osvetlenia. Z 1 luxu v ich svete sa obratom stáva 30 luxov v tom vašom. Samozrejme, situácie sa líšia, ale zákony fyziky veru nie. Preto si dávajte pozor na skreslené tvrdenia v datasheetoch! Čistý obraz potrebuje dostatok osvetlenia.

 

Kompenzácia protisvetla a dynamické rozhranie

Umiestnenie kamery je veľmi dôležité. Prach a pavučiny na krytoch sa jasne odrážajú a teplé osvetlenie priťahuje hmyz. Objektívy s F číslom 1.0 môžu zbytočne stmaviť váš obraz pri reakcii na oslnenie. Nastavenie kompenzácie protisvetla kamery (BLC) môže byť preto nápomocným pokusom o korekciu. Často taktiež dochádza k nesprávnemu umiestneniu CCTV osvetlenia. Majte na pamäti, že ak je svetlo umiestnené za vašim monitorovaným cieľom, tak budete vidieť len siluetu a stratíte tak dôležité a potrebné detaily. Pre použiteľný obraz musia byť najtmavšie a najsvetlejšie časti pohľadu kamery v jej dynamickom rozhraní 

Kompenzácia protisvetla a dynamické rozhranie 

 

Večerné dohľadové osvetlenie

Infračervené osvetlenie eneo

Počas večera môžu byť farby, ktoré vnímame, ovplyvnené farbami, ktoré emituje náš svetelný zdroj. V porovnaní s perfektným denným svetlom, halogénové a volfrámové svietidlá poskytujú vynikajúce podanie farieb, ale prevádzkové náklady môžu byť vysoké. Biele svetlo z halogénových, žiarivkových a LED svietidiel je dobré a energeticky efektívne. Oranžovo-biele svetlo z vysoko tlakových sodíkových výbojok je bežné, ale farebná reprodukcia je už horšia. Kamery zvyknú mať aktívnu funkciu AWB (auto white balance), ale táto nie vždy správne upraví slabú reprodukciu farieb. Nízko tlakové sodíkové svietidlá sú veľmi efektívne a bežné, ale emitujú len jednu farbu, žltú, takže rozlišovanie farieb je skoro nemožné. Toto sa vzťahuje aj na infračervené svetlo, ktoré sa používa s kamerami v čierno-bielom móde. Majte na pamäti, že podozrivá osoba oblečená v tmavom kabáte a svetlých nohaviciach, sa môže pod IR svetlom javiť farebne presne naopak – svetlá bunda a tmavé nohavice – pretože materiál odráža vlnové dĺžky rozdielne. Vlnové dĺžky sú taktiež rozdielne zaostrované. IR-upravené objektívy sú navrhnuté tak, aby minimalizovali efekt rozostrenia pri prepnutí kamery z denného do nočného IR módu. Pri použití neupraveného objektívu sa uistite, že k zaostreniu dochádza s plne otvorenou clonou (minimálna hĺbka zaostrenia). Pri plnom dennom svetle sa clona úplne uzavrie a zvýšená hĺbka ostrosti by mala znížiť dopad zmeny ostrosti.

 

LED reflektory

IP kamera GeoVisionLED diódy budú nepochybne pokračovať vo vývoji rastu sveta CCTV osvetlenia, ako viditeľného tak aj infračerveného. Napríklad, v tejto dobe už kamery bežne využívajú integrované LED prisvietenie, ako separátne umiestnené pole statických reflektorov. Dizajnovanie osvetlenia bolo dlhú dobu doslova i obrazne čiernym umením. CCTV osvetlenie nie je tak často nesprávne navrhované, ako skôr nenavrhnuté vôbec, kedy sa dizajnér skôr spolieha na existujúce osvetlenie. Dúfam, že sa Vám práve nad hlavou objavila malá žiarovka, ktorá signalizuje pár nových, skvelých nápadov.

 

 

Pavol Kollárik

Plettac Systems

2015-01-04 Okom odborníka
Continue shopping Compare

has been added to your wishlist.

Continue shopping My wishlists
Content

Hľadáte špeciálne kamerové systémy?

Navštívte našu stránku www.plettac.sk. Nájdete tu kamery do vysokých teplôt, radiačného a výbušného prostredia, s vysokou odolnosťou voči EMC, riešenia pre armádu, dopravu, energetiku a ďalší priemysel.

Plettac Systems - kamery pre špeciálne systémy
Content

Termovízne systémy!

Vytvorili sme unikátne termovízne systémy založené na kombinácii termovíznych kamier a inteligentného softvéru. Čo všetko naše systémy dokážu a kde sa dajú použiť, sa dozviete na www.thermalcam.eu.

Thermalcam - termovízne systémy