Технический отдел
+7 (343) 350-76-88
+7 (343) 355-19-21
Отдел физической охраны
+7 (343) 355-02-42
Торговый дом
+7 (343) 350-60-42
+7 (343) 355-47-20

Освещение в системах видеонаблюдения

Мифы и правда о характеристиках видеокамер

В течение долгого времени чувствительность видеокамер служила главным рекламным параметром (сейчас чаще обращают внимание на количество мегапикселей). Какие только лозунги не придумывались. Доходило до таких описаний, согласно которым некоторые камеры якобы были способны показывать каждую секунду 50 кадров, получая один фотон в час. Разумеется, физику (тепловые шумы) невозможно отменить, так что достижение чувствительности лучше 0.1 люкса обеспечивается только ценой уменьшения частоты кадров или разрешения. И все же одни камеры немного лучше, другие – немного хуже. Максимальная разница составляет полтора раза. Конечно, посредством ухищрений наподобие усреднения по кадрам чувствительность может быть увеличена еще в несколько раз. Но к чему все эти сложности? Для чего вообще стремиться к высокой чувствительности?

В реальности все камеры в течение большей части дня работают при освещенности гораздо выше их нижнего предела, поэтому данный параметр не оказывает заметного влияния на качество изображения. В вечернее время, по мере заката солнца, освещенность за несколько минут падает в десять раз, так что «хорошая» камера проработает дольше всего на несколько минут. И надо было ради этого изобретать полуфантастические методы увеличения чувствительности? Разумеется, нет. В действительности важна система освещения. Любая система видеонаблюдения имеет систему ночного освещения. Как правило, она автономна, но иногда надежды возлагаются на городское уличное освещение. Следует обратить внимание, что приемлемая освещенность для человека составляет несколько люкс. Чувствительность любой видеокамеры гораздо выше. Если человек может не споткнуться на темном участке, то видеокамера покажет вполне приличную картинку.

Хотя в некоторых случаях освещение делается именно под систему видеонаблюдения. К примеру, на размещенных в глуши военных объектах никто не собирается обеспечивать вдоль всего периметра достаточный для людей уровень освещенности. И вот здесь чувствительность камер очень важна – потребуется устанавливать через каждые 50 метров 50-ваттные лампы, или мощность может быть меньше в несколько раз. К примеру, если камерам достаточно 0,1 люкс, то можно обойтись установкой через каждые сто метров хороших газоразрядных ламп мощностью всего 10 Вт. Разумеется, в реальности все равно желательно сделать запас в два-три раза на случай старения лампы, тумана, грязи. Выбор светильников имеет очень большое значение – разные светильники (отражатели) предназначаются для разного использования и обладают разной диаграммой направленности. Неправильно подобранный светильник будет освещать пролетающих на небольшой высоте журавлей, а не нарушителей периметра.

 

Значение мощности светильников


На первый взгляд может показаться, что, поскольку стоимость лампочек в 10 Вт почти не отличается от стоимости лампочек в 100 Вт, то стремиться к уменьшению мощности светильников нет смысла. Однако в действительности смысл есть. Во-первых, в системе, которая состоит из нескольких сотен включенных в течение всей ночи ламп, экономия расходов на электроэнергию в 10 раз за год весьма существенна. Кроме того, систему бесперебойного питания нужно устанавливать не только на видеокамеры, но еще и на освещение, а это уже совершенно другие расходы. Видеокамера потребляет всего ничего – единицы ватт. А вот освещение для нее может потребовать киловатт, особенно если камера невысокого качества, а для освещения используются лампы накаливания без отражателей. Стоит поинтересоваться ценами на источник бесперебойного питания мощностью в несколько киловатт, а также ценами на дополнительные батареи к нему для того, чтобы он мог продержаться хотя бы тридцать минут, пока не запустят дизель. 

 

О пользе инфракрасного освещения


Распространено мнение, что видеокамерам нужно инфракрасное освещение. В действительности видеокамеры сделаны так, чтобы видеть то же самое, что видит человеческий глаз. Инфракрасная подсветка использует только малую часть диапазона чувствительности видеокамеры. Такой же эффект от белого освещения нуждается в десятикратно меньшей мощности. Разумеется, у «скрытой» подсветки есть свои особенности – к примеру, она не привлекает внимание злоумышленников к наличию дорогой видеокамеры и к наличию дорогих вещей в доме. Другое достоинство ИК-подсветки состоит в том, что ее свет не мешает людям. Именно по этой причине все видеокамеры на дорогах (оснащенные измерителями скорости) в настоящее время имеют инфракрасную подсветку. В противном случае они не снижают аварийность. Чаще всего важнее полное использование спектральной характеристики видеокамеры. Поэтому предпочтительнее использование «желтоватых» натриевых ламп, они больше «синих» ртутных отвечают кривой спектральной чувствительности, которой характеризуются черно-белые видеокамеры. В цветной системе чувствительность камер целиком соответствует человеческому глазу, так что следует выбирать просто наиболее яркие лампы в люксах – метод измерения освещенности учитывает спектральную чувствительность глаза.

  

Оптимальное размещение светильников

Часто принимается решение об установке отдельного прожектора возле каждой видеокамеры. Однако освещенность выходит обратно пропорциональной квадрату дистанции от прожектора, так что перепад освещенности вдоль охраняемого участка может быть больше сотни, а это превышает диапазон передачи типовой ПЗС-матрицы, не говоря уже о том, чтобы увидеть на сером фоне серого человека. Конечно, некоторые прожектора предназначены для того, чтобы обеспечивать более выровненное освещение. Иногда более удобно делать так, как в уличном освещении – разместить много сравнительно слабых светильников по всему контролируемому периметру, благодаря этому будет обеспечено более высокое качество картинки и достигнута более равномерная освещенность.

Помимо этого, в условиях тумана фронтальная подсветка создает такие же помехи, как дальний свет в автомашине. Противотуманные фары не напрасно относят максимально далеко в сторону от траектории взгляда водителя. Кроме того, при расположении прожектора возле камеры уменьшается контрастность изображения – у фотографов это явление известно как эффект «плоских лиц», по этой причине они при профессиональной фотосъемке относят вспышки в сторону от фотоаппарата или направляют их в сторону.

После завершения расчетов требуемой камерой освещенности при помощи прекрасной компьютерной программы не стоит торопиться радоваться. Обычно чувствительность видеокамеры указывается как «предельная освещенность». При такой освещенности возможно едва-едва различать на черном фоне белые объекты (контраст 100%). В реальности контраст в лучшем случае составляет 20% (светлые брюки на фоне серого асфальта). Самые честные производители приводят чувствительность для отношения сигнал/шум 20дБ. Такой показатель уже приемлем для визуального наблюдения, однако недостаточен для функционирования компьютерных детекторов движения.

Наилучшим выходом является экспериментальная проверка фактической чувствительности конкретных видеокамер вместе с конкретными лампами, при этом необходимо предусмотреть запас в 1,5-2 раза на загрязненность стекол и старение ламп.

Напоследок нужно обратить внимание, что видеонаблюдение – не единственное основание для установки освещения. Мало установить проникновение на видеомониторе – необходимо его пресечь. Если нет желания оснащать приборами ночного видения всех входящих в дежурную группу охранников, то надо обеспечить освещение, которое будет достаточным не только для видеокамер, но также и для людей. Причем в этих целях могут использоваться дополнительные светильники, которые не обеспечены резервным питанием и расположены в лицо задерживаемому преступнику, то есть так, как удобнее всего группе захвата.