Журнал "Системы Безопасности" № 1‘2019

В И Д Е О Н А Б Л Ю Д Е Н И Е 103 от разных производителей привело к созданию стенда с различными и контролируемыми усло- виями освещения. Стенд представляет собой камеру, полностью изолированную от внешнего освещения. В ней размещены различные источники неизменяе- мого и регулируемого освещения, обеспечи- вающего подсветку объектов наблюдения. В таблице приведены параметры используемых осветителей. Освещенность измерена в плоско- сти телевизионной таблицы в темной камере. В качестве объектов наблюдения используются телевизионная таблица, 3-элементная мира и кукла с цветными фрагментами, имеющими одинаковый цвет, но различные отражательные характеристики для видимого (белого) и ИК- излучения. На рис. 2 приведены различия в цве- топередаче изображения куклы при освещении источником с ИК-составляющей, полученные видеокамерами с ИК- и без ИК-чувствительно- сти. Как правило, это натуральный и синтетиче- ский материал. Такие фрагменты позволяют по телевизионному изображению однозначно определить наличие в видеокамере ИК-чувстви- тельности при освещении, содержащем ИК- составляющую (тепловой источник). Шерстяной черный пояс куклы сохраняет свой цвет, а черные на глаз синтетические валенки заметно голубеют. Разрешение изображений незначительно ввиду малого углового размера куклы на изображении и использования квадратированного кадра с разрешением каждой картинки в 352х288 пкс. На рис. 3 приведен вид внутреннего устройства темной камеры стенда: l две зеркальные лампы (1) с регулировкой накала автотрансформатором; l четыре люминесцентные лампы (2) посто- янного свечения; l телевизионная таблица (3); l кукла (4) с цветными фрагментами; l регулируемый источник встречного света (5), работающий совместно, но в противофазе, с лампами (1) и позволяющий оценить работу WDR; l двухлопастная мельница для оценки стабиль- ности частоты кадров и накопления (DSS или Sense-Up). Функция накопления, или медленный затвор, широко применяется в видеокамерах наблюде- ния и при недостаточной чувствительности зачастую включена по умолчанию. Регулируемый источник освещения, полностью лишенного ИК-излучения, выполнен на свето- диодной лампе белого свечения (4500 К) с изменяемым питающим током и кассетой для установки двух 30-кратных нейтральных фильт- ров. Освещенность измеряется без фильтров, затем устанавливаются один или два фильтра и освещенность оценивается по значению питающего тока. На рис. 4 показана конструк- ция этого осветителя. Осветитель "исключитель- но видимого света" (7) и ИК-прожектор (8) установлены на верхней перегородке камеры и направлены в ее потолок для создания рассе- янного освещения. Это показано на рис. 5. Результаты одновременного тестирования до четырех видеокамер записываются на видеоре- гистраторы. При оценке чувствительности видео- сигнал, сформированный изображением миры, измеряется осциллографом. К сожалению, эта операция была доступна только для аналоговых камер с композитным видеовыходом. Еще раз о результатах Именно на этом стенде были получены весь- ма отрезвляющие результаты по требуемой освещенности в люксах полностью без ИК-составляющей для получения хотя бы какого-то изображения. Причем, разумеется, видеокамеры работают с АРУ, которая в современных моделях практически не отключается. На рис. 6 представлены два изображения при освещенности около 1 и 0,1 лк "чисто видимым светом" без ИК-составляющей. Видно, что изоб- ражение оставляет желать лучшего. Наличие же ИК-чувствительности ухудшает цветопередачу. Вероятно, поэтому на телевидении и в кино- производстве такой "слепящий" свет, что дает высокое качество изображения и цветопередачи. Проблемы перехода с SD-формата на HD В наши дни довольно часто возникают проблемы при модернизации систем наблюдения с перехо- дом на HD- и FullHD-форматы, особенно когда пользователь ориентируется на заявленное значение чувствительности или минимальной освещенности. Более того, даже если чувстви- тельность была достигнута за счет ИК-области, из заявленных характеристик совершенно неясно, как соотносятся видимый и ИК-диапазоны. Ведь потребителю чаще всего неизвестна при- меняемая матрица. А если известен тип, но это не SONY, с поиском спектральной характеристи- ки чувствительности могут возникнуть серьез- ные проблемы. Так, например, сравнительно недавно мой дав- нишний коллега и широко известный в наших узких кругах специалист по ИК-подсветке Андрей Степунин решил поменять известную черно- белую камеру, стоящую у него в видеоглазке. Хотелось современного цветного и широкофор- матного (16:9) изображения. Я советовал ему найти камеру как минимум с сенсорами техно- логии STARVIS (Exmor R), для которой характерна увеличенная чувствительность, особенно в ИК- области. В результате STARVIS не нашли, но была куплена другая камера с аналоговым выходом 1080p, функцией "день/ночь" и заявленной чув- ствительностью 0,001 лк. Конечно, продавец обещал чудесный результат. Казалось бы, используемый в ней CMOS-сенсор IMX322 Exmor c типовой чувствительностью 500 мВ почти эквивалентен CCD Super HAD. В результате было получено практически пол- ностью черное изображение из темноватого коридора перед дверью. Примечательно, что имеющаяся ИК-подсветка абсолютно так же не решала вопрос. Как ни странно, механическое удаление с матрицы наружного фильтра не улучшило положение. В конечном итоге все кончилось возвратом старой камеры, поскольку лучше иметь черно-белое изображение 4:3, чем никакого. n www.secuteck.ru февраль – март 2019 Ваше мнение и вопросы по статье направляйте на ss @groteck.ru Рис. 3. Темная камера стенда. Общий вид Рис. 4. Осветитель без ИК-составляющей, "только видимый свет" Рис. 5. Осветители ИК-излучения и "только видимого света" темной камеры стенда Рис. 6. Изображения от камеры CMOS FullHD при освещенности около 1 и 0,1 лк полностью без ИК-составляющей