Джэйент Капаткер [19/08/2002]

Версия для печати

При проектировании системы охранного телевидения для эффективного 24-часового наблюдения существуют специфические моменты, которые относятся к работе системы в ночное время:

• видеокамера
• объектив
• освещение.

1. Видеокамера
Все видеокамеры должны быть не те, что используются для дневного наблюдения, а некоторые из них должны быть лучше приспособлены для обеспечения эффективной работы ночью. Это может быть минным полем для монтажников с впечатляющими требованиями использования видеокамер с чувствительностью нуль люкс или около того, но, в сущности, без света, получить изображение невозможно. Все ПЗС-видеокамеры имеют определенную чувствительность в инфракрасном (ИК)-диапазоне, хотя некоторые видеокамеры имеют в этом диапазоне более высокую чувствительность, что делает их более пригодными для широкого круга задач или для совместного использования с маломощными ИК-осветителями, такими, например, как светодиоды.

До последнего времени в большинстве ИК-чувствительных видеокамер использовались чипы с покадровым переносом. В последнее время появилось несколько новых комплектов чипов, в основном, с форматом 1/2.

Они обеспечивают очень низкий коэффициент шума, высокую разрешающую способность, малое "смазывание" изображения, имея при этом высокую чувствительность в ИК-диапазоне. В них также преодолены некоторые недостатки видеокамер с покадровым переносом.

В некоторых видеокамерах используется накопление как метод улучшения работы при низкой освещенности - умножение света возможно за счет нескольких факторов. Однако применение этой технологии может быть ограничено использованием в фиксированных или статических ситуациях с ограниченным движением в зоне наблюдения вследствие дерганья изображения, вызванного накоплением.

В последние несколько лет было выпущено несколько видеокамер с двойным режимом (двойная технология "день-ночь"). Они предназначены для обеспечения наилучшего компромисса при 24-часовом наблюдении - цветное днем и черно-белое (чувствительное к ИК) изображение ночью.

Существуют различные формы двойных режимов. Некоторые имеют встроенные оптические фильтры, которые устанавливаются над ПЗС-матрицей для работы в дневное время (в цвете), и удаляются в ночное время (черно-белый режим) с целью повышения чувствительности. В других видеокамерах встроенные фильтры обеспечивают хорошую работу в цветном режиме одновременно с высокой ИК-чувствительностью.

Ключевыми элементами при выборе видеокамеры являются:

• Чувствительность - работа при низкой освещенности
• Отношение сигнал/шум - высокое его значение обеспечивает "чистое" изображение
• Спектральная характеристика - возможность видеокамеры работать в ИК-диапазоне

2. Объектив
Иногда упускается из виду работа объектива при низкой освещенности. Должен быть выбран компромисс - ночью требуется увеличение собирательной способности объектива (то есть, должно быть наименьшее значение относительного отверстия). Это приведет к уменьшению глубины резкости изображения, что может сказаться на качестве фокусировки. Очевидно, что это меньше сказывается при работе объективов с автодиафрагмой, которые при низкой освещенности максимально открыты, чем на объективах с фиксированной диафрагмой, для которых может потребоваться компромисс между работой при низкой освещенности и фокусировкой, вызванной глубиной резкости.

Изменение фокуса
При дневном свете и при ИК-подсветке у объектива будут различные фокусные расстояния.
Это может привести к изменению фокуса в дневное время и при работе в ИК-лучах. Степень изменения фокуса может зависеть от различных факторов: качество объективов, длина волны ИК-фильтра (830 нм и 950 нм будут давать весьма значительное изменение фокуса).
Однако в последнее время некоторые производители разработали ряд объективов с нулевым изменением фокуса при работе в дневное время или при ИК-подсветке.

3. Освещение
Для успешной работы в ночное время важным является наличие достаточного света, качество света и правильное управление светом.
Наилучшим решением для охранного телевидения является использование ИК-осветителя, размещенного у видеокамеры и управляемого или фотоэлементом, или по цепи телеуправления.

Анализ проекта
Работа ИК-осветителя с фильтрами 730 нм более заметна, чем с фильтрами 830 нм или 950 нм, однако с ними видеокамеры работают более эффективно. Для определенных задач красное свечение фильтров 730 нм может обеспечить дополнительное отпугивающее действие по сравнению с применением фильтров 830 нм и 950 нм. При использовании фильтров 830 нм или 950 нм для наилучшей работы должны использоваться видеокамеры с чувствительностью в расширенном ИК-диапазоне.
Следует обеспечивать соответствие между углом обзора видеокамеры/объектива и углом освещаемого сектора ИК-осветителя.
Проектировщики должны предусмотреть такое освещение, чтобы видеокамера могла работать в пределах ее динамического диапазона.
При использовании ИК-осветителей с лампами накаливания следует учитывать потребление мощности, срок службы и цену лампы.

Перевод: Ю.Гедзберг

Начать обсуждение этой статьи на Форуме