В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
А.Н. Куликов
Кандидат технических наук
Еще недавно телевизионные камеры разделялись на черно-белые и цветные. По мере увеличения доли цветных камер все больше проявлялся их главный недостаток - в 5-10 раз более низкая чувствительность по сравнению с черно-белыми камерами. Для повышения чувствительности цветные камеры в ночное время стали автоматически переключать в черно-белый режим. Цветные камеры, которые днем формируют полноценное цветное изображение, а ночью переводятся в черно-белый режим, получили название камеры день/ночь.
Цветные камеры обычно построены на основе черно-белых. Для того чтобы камера могла формировать цветной сигнал, в ней используют следующие составляющие:
Каждая из этих составляющих ухудшает чувствительность телевизионной камеры. Как показали эксперименты, мозаичный фильтр Байера ухудшает чувствительность камеры примерно в 1,3-1,5 раза в зависимости от того, какой его тип используется: RGB или субстрактивный CMYG. Пространственный ИК-фильтр снижает чувствительность от 2,2 до 3 раз (в зависимости от спектральной характеристики фильтра и примененной ПЗС-матрицы). Обработка сигнала в процессоре в сочетании с замешиванием в видеосигнал несущих сигналов цветности ухудшает чувствительность камеры еще в 1,5-2 раза. В результате чувствительность лучших цветных камер оказывается примерно в 5 раз хуже, чем у аналогичных черно-белых, выполненных на одноименных черно-белых ПЗС-матрицах. За счет применения в бюджетных цветных камерах предварительных усилителей с недостаточным коэффициентом усиления и небольшой разрядности цифрового процессора их чувствительность снижается еще в 1,5 раза. Поэтому у большинства цветных камер чувствительность оказывается на порядок хуже, чем у черно-белых.
Для того чтобы улучшить чувствительность цветной камеры ночью, нужно автоматически отключать ее цветные компоненты. Отключить первую из них невозможно, так как мозаичный фильтр Байера непосредственно нанесен на фоточувствительные элементы ПЗС-матрицы. Удалить же отрезающий ИК-фильтр, выключить обработку сигналов цветности и увеличить коэффициент функции усилителя можно. Именно эти операции и применяются в новых камерах "ЭВС" серии день/ночь.
Фирма "ЭВС" выпускает 4 типа камер серии день/ночь, в которых применены различные способы увеличения чувствительности. Все камеры оснащены высокочувствительными матрицами высокого разрешения фирмы SONY. В камере VZC-744 для повышения чувствительности используется автоматическое отключение сигнала цветности при уменьшении освещенности на объекте менее 0,3 лк. В камере VCC-744, помимо отключения сигнала цветности, для повышения чувствительности используется электромеханическое перемещение отрезающего ИК-фильтра. Для этого в камере используется специальный вариофокальный объектив с механизмом перемещения фильтра. В камере VMC-744 для еще большего увеличения чувствительности при освещенностях менее 0,05 лк применяется автоматическое включение "ночного режима", что позволило достигнуть рекордной для цветной камеры чувствительности 0,002 лк. Этот тип камер мы назвали супер день/ночь. В ночном режиме производится суммирование зарядов соседних элементов внутри матрицы ПЗС до 8 пикселей при минимальной освещенности. В камере VMC-745 механизм перемещения фильтра установлен непосредственно на матрице ПЗС, что обеспечивает возможность установки любого объектива с креплением C или CS-mount, в том числе и сверхсветосильного асферического (F0,75). Характеристики камер "ЭВС" серии день/ночь приведены в табл. 2.
Наилучшую чувствительность реализуют камеры VMC-744 и VMC-745. Чувствительность этих камер больше, чем у черно-белых камер с одноименными ПЗС-матрицами и такими же объективами. Выигрыш достигается за счет 8-кратного интегрирования заряда по площади в черно-белом режиме.
Режимы день/ночь и супер день/ночь в серии новых камер фирмы "ЭВС" позволили получить оптимальное сочетание высокого качества цветного изображения в дневных условиях и рекордной чувствительности в ночное время суток. Максимальную чувствительность на объекте обеспечивают камеры супер день/ночь VMC-744 (0,002 лк; F1,6) и VMC-745 (0,0008 лк; F0,75) при отношении сигнал/шум равном 10 (20 дБ).
Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #3, 2004
Посещений: 10930
Автор
| |||
В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
