Журнал "Системы Безопасности" № 5‘2018

В И Д Е О Н А Б Л Ю Д Е Н И Е n w w w . a l l - o v e r - i p . r u 152 черно-белое. А в современных камерах при недостаточной освещенности оно почти всегда черно-белое благодаря режиму "день/ночь". Естественно, предполагается, что это режим с подвижным срезающим ИК-фильтром (ICR или IRC). К счастью, из-за существенного упрощения и удешевления подобных устройств такой режим применяется почти повсеместно, за исключени- ем разве что совсем миниатюрных камер. Однако при использовании камер с чувствитель- ностью в ближнем ИК-диапазоне подразумевает- ся, что данное излучение присутствует. При ИК- подсветке, отдельной или встроенной, это обес- печивает большую дальность наблюдения. Кстати, в технических характеристиках видеокамер можно встретить нулевую чувствительность или минимальную освещенность. Если в первом случае это полный абсурд, поскольку чувствительность является внутренним параметром камеры, кото- рым она обладает и с закрытой крышкой объекти- ва, то во втором это говорит о наличии собствен- ной подсветки, для которой всегда должна указы- ваться дальность наблюдения. Всегда ли помогает ИК-чувствительность? При естественных условиях наличие ИК-чувстви- тельности проявляется несколько иначе в связи с недостаточной интенсивностью природного фоно- вого ИК-излучения. Реальным единственным источ- ником света в ночных условиях можно считать толь- ко Луну с отраженным солнечным светом. При этом освещенность варьируется в зависимости от фазы Луны, географического места и погодных условий. Изменения максимальной освещенности от фазы Луны представлены на рис. 3, а спектральный состав – на рис. 4. Примечательно, что в основном это излучение является видимым. В городах, а теперь и в небольших населенных пунктах можно рассчитывать на рассеянное улич- ное освещение. Однако в настоящее время про- изошло существенное изменение типов осветите- лей. Практически перестали применяться тепло- вые источники (лампы накаливания и галогенные осветители), которые одновременно являлись мощными источниками ИК-излучения. Повсе- местно стали использоваться газоразрядные осве- тители (ртутные, натриевые, металлогалогеновые и ксеноновые лампы). Все более широко устанав- ливаются светодиодные осветители и прожекто- ры, а все эти устройства почти полностью лишены ИК-составляющей в излучении. Поэтому ИК-чув- ствительность в видеокамере не будет использо- вана. Для справки на рис. 5 приведены пример- ные спектры вышеупомянутых осветителей. К сожалению, чувствительность видеокамеры наблюдения в ИК-области, если она не имеет встроенную ИК-подсветку, совершенно неизвестна пользователю и упоминается в характеристиках на уровне "есть/нет". Как при прямых измерениях можно сильно ошибиться Многие современные производители, приводя величины чувствительности или минимальной освещенности, исходят из прямых эксперименталь- ных измерений освещенности. Они производятся чувствительным цифровым люксметром, поэтому проблемы с неравномерным пропусканием фильт- ров уже не могут влиять на результаты. Но остается все тот же источник освещения – лампа накалива- ния. Причем для регулировки освещенности используется типовой диммер, изменяющий сред- ний ток накала ламп. Инфракрасная составляющая, естественно, весьма высока. В конечном итоге типо- вая лампочка отдает в видимый свет лишь 4%, а спектральный максимум излучения лежит в диа- пазоне от 943 нм для типовых ламп накаливания с температурой 2800 °С до 885 нм для галогеновых ламп. Понятно, что все эти осветители являются "позавчерашним днем". Однако чувствительность сенсоров до сих пор указывается для тепловых источников света с температурой 3200 К. По всей видимости, это удобнее, учитывая большую любовь производителей сенсоров и камер к инфракрасно- му диапазону, когда он описывается люксами. Для примера на рис. 6 приведено изображение стоп-кадра, полученного на испытаниях видео- камеры известного южнокорейского бренда. Внизу монитора расположен цифровой люкс- метр, датчик которого размещен рядом с теле- визионной таблицей, видной на экране монито- ра. Таблица установлена в темной комнате и освещается регулируемыми с помощью дим- мера лампами накаливания. Этот видеоматериал должен был доказать реальность полученной чувствительности в тысячные доли люкса. Для сравнения на рис. 7 показаны изображения от подобной видеокамеры (CMOS FullHD), размещен- ной в темной камере. Освещение обеспечивается регулируемым светодиодным осветителем, совер- шенно лишенным ИК-составляющей. Видеокаме- ра, как и в предыдущем опыте, работает с вклю- ченной АРУ. Первое изображение сделано при освещенности 4,6 лк, второе – при 0,4 лк. Очевид- но, что освещенность в десятые доли "реального" люкса явно недостаточна для получения удовле- творительного изображения. В следующей статье мы рассмотрим, как были получены эти результаты и какие парадоксы могут нас ожидать при переходе с формата SD на HD и FullHD. n октябрь – ноябрь 2018 www.secuteck.ru Рис. 5. Спектральные характеристики источников света Рис. 6. Изображение с телекамеры в тем- ной комнате с одновременными показания- ми люксметра Рис. 7. Изображения телекамеры в темной камере при освещении "белыми" светодиодами Ваше мнение и вопросы по статье направляйте на ss @groteck.ru