Основные функции настройки качества изображения в видеокамерах
21 Августа 2015

Шумы - цветные искажения, возникающие при съёмке в условиях сложного освещения.

Особенно хорошо шумы заметны на тёмных участках фотоснимка, на заднем плане, на объектах находящихся не в фокусе.

Для того чтобы уменьшить уровень шумов и повысить качество изображения, в видеокамерах применяется ряд функций, которые помогают настроить оборудование под конкретные условия освещения.

Режим День/Ночь

Данный режим может быть автоматическим или ручным:

• Ручной режим позволяет принудительно устанавливать чёрно-белый или цветной режим изображения.
• Автоматический режим позволяет камере перейти в чёрно-белый режим работы, если освещённость недостаточна. Это значительно снижает уровень шумов, которые проявляются в цветном режиме изображения. Для автоматического режима доступны настройки условий работы, которые позволят исключить ложные переключения – например, задержка по времени может не допустить переключения в режим ночь при кратковременном перекрытии объектива.

ИК-фильтр

В дневное время суток инфракрасное излучение оказывает существенное влияние на качество видеоизображения:

• искажение цветовой передачи и уровня контраста,
• размытие получаемой картинки из-за преломления излучения объективом камеры.

В ночных условиях инфракрасное излучение используется для достижения в темноте наиболее детального изображения либо в условиях с очень низкой освещенностью.

ИК-фильтр позволяет устранить все нежелательные эффекты, связанные с инфракрасным излучением:

• В дневное время механический привод сдвигается, тем самым закрывая матрицу камеры от переизбытка ИК излучения, которое создает шумы;
• В ночное время раздвигается в сторону, открывая тем самым доступ ИК излучения к матрице камеры.

Благодаря совместной работе ИК-фильтра и  режима «День/Ночь», камера наблюдения обеспечивает максимально четкое и доступное изображение в любое время суток.

BLC (Backlight compensation) 

Компенсация встречной засветки - функция, которая позволяет исключить затемнение объекта, находящегося на фоне яркого источника света.

Когда объектив камеры направлен на яркий источник освещения, то наступает насыщение светом матрицы и те пиксели, на которые должно проецироваться изображение объекта, не успевают накопить заряд, что приводит к затемнению объекта.

Принцип функции BLC включает в себя:

• Регулировку усиления освещения - реальный уровень освещения преобразуется в тот, который необходимо получить на качественном изображении – то есть ограничивается уровень света
• Автодиафрагму - позволяет изменять размеры объектива, через которое свет попадает на матрицу камеры
• Электронный затвор - регулирует время воздействия светового потока на матрицу

AGC-авто (Automatic Gain Control)

Режим AGC (автоматическая регулировка усиления) усиливает видеосигнал на матрице при уменьшении освещенности. Максимальное усиление возможно до 28 дБ.

Данная технология позволяет автоматически изменять коэффициент усиления каждого видеотракта, в зависимости от уровня сигнала: автоматическая регулировка усиления сглаживает изменения уровня видеосигнала и позволяет получить качественную картинку на видеомониторе при малой освещенности объекта.

Баланс белого (White balance)

Данная функция позволяет компенсировать искажения цветов, вызванные разными источниками освещения – они имеют разную температуру света и влияют на цветопередачу (лампа, солнечный свет, тень и т.д.). Возможна автоматическая и ручная настройка цветопередачи.

Электронный затвор (Shutter)

Этот параметр связан с выдержкой  - временем засветки матрицы, то время, за которое появляется один кадр (или снимок).

Камера делает несколько непрерывных снимков (например, 25 кадров в секунду).

С момента, когда затвор открыт (на матрицу попадает свет) до момента, когда затвор закрывается, может затрачиваться разное время – это и есть выдержка. Обычно это время очень короткое. Например, 1/30 секунды или еще меньше - 1/1000 секунды.

Чем дольше открыт затвор, тем больше света попадает на матрицу и тем светлее кадр:

• Большая выдержка, даст больше света, но смазанные движения.
• Короткая выдержка, даст мало света, резкие движения и чёткие кадры.

В каждом случае необходим разный выбор выдержки!

Например, при (1/60 секунды) движения будут плавными, но если снимать быстродвижущиеся объекты (1/800 секунды) то, видео будет отрывистым.

ИК-подсветка

В условиях, когда нужно вести ночное видеонаблюдения используются камеры с ИК-подсветкой.

Инфракрасная подсветка, в отличие от привычных искусственных источников света (светильники, лампы и т.п.), потребляет мало энергии, невидима человеческому глазу и зачастую устойчива к механическим воздействиям.

В ИК-подсветке используются разные типы диодов, поэтому при одинаковом количестве ИК-диодов в разных камерах дальность подсветки тоже может быть разная.

SmartIR

Технология SmartIR была создана, чтобы решить проблему работы инфракрасных светодиодов при съемке на близких расстояниях – она позволяет регулировать интенсивность инфракрасных светодиодов камеры.

Например, если человек подойдет достаточно близко к камере, то ИК-подсветка просто засветит лицо, а значит, нельзя будет провести опознание объекта.

SmartIR вкл.	SmartIR выкл.

WDR (Wide Dynamic Range)

Технология широкого динамического диапазона – позволяет вести съемку изображений с затемненными участками, за счет двойного открывания затвора диафрагмы.

При первом открывании используется высокая скорость затвора, а при втором - обычная. Затем полученные кадры накладываются друг на друга, что обеспечивает качественное изображение, на котором нет слишком ярких или затемненных участков.

WDR в видеонаблюдении часто применяют в камерах слежения, если область, которую они снимают, периодически попадает в тень. С помощью WDR можно качественно снять лицо человека, даже если свет падает из-за его спины, а обычная камера в этом случае фиксирует лишь темный силуэт.

DNR (Digital Noise Reduction)

Технология цифрового подавления шумов.

В условиях недостаточной освещенности изображение бывает зашумленным. Главный недостаток этого эффекта состоит в том, что зашумленное изображение очень плохо сжимается алгоритмами в регистраторах, из-за чего растет объем архива.

Существует два способа подавления шумов:

• 2D подавление шумов: производится коррекция яркости соседних пикселей одного кадра. Специальные математические расчеты определяют, насколько это изменение соответствует параметрам шума и, если вероятность влияния шума высока, уменьшают разницу в яркости на рассчитанную величину.
• 3D подавление шумов: расчеты производятся не только для одного кадра, а для нескольких последовательных кадров, что позволяет более точно выделить шум, поскольку он меняется во времени, а так его легче отследить. Эта технология считается более современной и более эффективной.