Алгоритм Безапосности: издание для профессионалов
Санкт-Петербург:
тел.: +7 911 137-88-32 magazine@algoritm.org
Москва:
тел.: +7 499 641-05-26moscow@algoritm.org

Главная
Новости
О журнале
Архив
Свежий номер
Реклама
Подписка
Контакты
Сотрудничество
 

Если вы хотите стать распространителем нашего журнала

 
 
 
 
 

"Алгоритм Безопасности" № 1, 2005 год.

Содержание

Новые телевизионные камеры фирмы "ЭВС" серии "супер "день/ночь"
А. Куликов


Новые телевизионные камеры фирмы «ЭВС» серии «Супер "день/ночь"»

А. Куликов, к.т.н.

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 в ночное время цветные камеры стали переводить в черно-белый режим. Так появились камеры класса "день/ночь".

Цветные камеры обычно построены на основе черно-белых камер. Для того, чтобы камера могла формировать цветной сигнал, в ней используют следующие составляющие:

  • На фоточувствительные элементы матрицы ПЗС наносят специальный мозаичный цветной фильтр, например, RGB, или CMYK фильтры Байера.
  • Перед матрицей ПЗС устанавливают отрезающий ИК область фильтр, совмещенный с пространственным фильтром.
  • В специальном процессоре дешифрируют поступающий с матрицы ПЗС мозаичный цветной сигнал, превращая его затем в RGB составляющие, а затем, например, в композитный цветной сигнал системы PAL.

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 CMYK. ИК - пространственный фильтр снижает чувствительность от 2,2 до 3 раз (в зависимости от спектральной характеристики фильтра, и примененной матрицы ПЗС). 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 матрицах ПЗС. 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, путем превращения ее в черно-белую, очевидно, нужно исключить из камеры указанные выше составляющие. Исключить первую из них невозможно - мозаичный фильтр Байера непосредственно нанесен на фоточувствительные элементы матрицы ПЗС. Удалить отрезающий ИК фильтр, выключить обработку сигналов цветности и увеличить коэффициент усиления 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 люкс. 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 люкс применяется автоматическое включение "ночного режима". В этом режиме производится суммирование зарядов соседних элементов внутри матрицы ПЗС до 8-ми 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 таблице 1.

Таблица 1

Камера VCC-744 VZC-744 VMC-744 VMC-745
Матрица ПЗС ICX259AK ICX259AK ICX259AK ICX259AK
Формат 1/3"
Число элементов 752 х 582
Разрешение 460 ТВЛ
Чувствительность 0. 05 lx. F1.2 0.015 lx. F1.6 0.002 lx. F1.6 0.0008 lx. F0,8
Потребление 160 мА 150 мА 200 мА

Наилучшую чувствительность реализуют камеры VMC-744 и VMC-745. Чувствительности этих камер больше, чем у черно?белых камер с одноименными матрицами ПЗС и такими же объективами. Выигрыш достигается за счет 8?ми кратного интегрирования заряда по площади в черно?белом режиме. Благодаря шахматной системе суммирования в камерах VMC-744 и VMC-745, разрешающая способность камер ночью уменьшается не пропорционально числу слагаемых, а в 2 раза меньше, что обеспечивает надежное различение достаточно мелких объектов.

Выводы

  • Режимы "день/ночь" в серии новых камер фирмы "ЭВС" позволили получить оптимальное сочетание высокого качества цветного изображения в дневных условиях и чувствительности в ночное время суток.
  • Максимальные чувствительности на объекте обеспечивают камеры VMC-744 (0,002 люкс F1,6) и VMC-745 (0,0008 люкс F0,75) при отношении сигнал/шум равном 10 (20 дБ).

НПФ <ЭВС>, СПб, Новочеркасский пр. 60
тел.: (812) 445-0169, 444-1401, факс: (812) 444-1458
www.evs.ru, info@evs.ru, pcs504@mail.ru

скачать
скачать

 

Rambler's Top100 Интернет портал. Каталог фирм. бжд. Охрана. Обеспечение безопасности. Безопасность предприятия. Оборудование. Видеонаблюдение.