III. Настройка камеры для съемки на улице в сумерках или ночью

В первую очередь стоит отметить, что ночное видеонаблюдение всегда будет уступать по качеству изображения видеонаблюдению дневному. Лучшим способом организации приемлемого качества картинки с оглядкой на стоимость конечного оборудования, пожалуй, является использование инфракрасной подсветки. Установка искусственного освещения в таких случаях будет достаточно дорогостоящим предприятием как в отношении цены оборудования, его монтажа, так и эксплуатации.

Видеонаблюдение в ночное время, как правило, ведется в черно-белом режиме съемки по причине того, что чувствительность камеры в этом режиме выше, чем в цветном. Кроме того съемка в цветном режиме должна происходить без инфракрасного фильтра, что приводило бы к значительным цветовым искажениям. По этим причинам при настройке камеры, работа которой предполагается днем и ночью необходимо в первую очередь выставить режим работы на «авто» (“AUTO”):

Главное меню камеры JTC-1560. Функция DAY/NIGHT установлена в режим AUTO.

Автоматическая смена режимов «день» и «ночь» позволяет устанавливать автоматический и ручной режимы работы. Ручная настройка позволяет принудительно устанавливать чёрно-белый или цветной режим. Автоматический режим позволяет камере при недостаточной освещённости в чёрно-белый режим работы, что значительно снижает уровень шумов, как правило, проявляющихся в цвете. Для автоматического режима так же можно настроить условия работы, например задержку по времени, это позволит исключить ложные переключения, при кратковременном перекрытии объектива. В некоторых случаях режим автоматического перехода «день/ночь» может содержать расширенные настройки, как, например, на следующем фото:

Здесь S-LEVEL и E-LEVEL соответственно, начальный и конечный уровень освещенности, при котором камера будет переходить в режим «ночь» (S-LEVEL) и в режим «день» (E-LEVEL).
Некоторые модели камер содержат весьма полезную функцию компенсации засветок, вызванных инфракрасными осветителями при наблюдении в ночное время – SmartIR. Например, в камере JetekPro автоматически регулируется величина сигнала при его обработке процессором до приемлемого уровня, при котором на полученном изображении засветки будут минимальны, либо будут отсутствовать вообще. Доступ к настройке Smart IR можно получить через экранное меню.

Одна из возможностей Smart IR состоит в том, что она имеет возможность задания области крана, в которой будет срабатывать компенсация засветки. Для задания области следует выбрать пункт Area меню IR SMART (фото. 3). В появившемся подменю можно изменять размер области по высоте (height), ширине (width), перемещать область вверх-вниз (top/bottom) и влево-вправо (left/right). Воспользовавшись этой возможностью, мы для наглядной демонстрации работы разделили экран на две равные части – в левой половине экрана задали область действия SmartIR, в правой, соответственно, SmartIR не была задействована.

Разделение экрана на две части помогает очень наглядно показать работу Smart IR. Идентификация лица человека на расстоянии 1-2 метра от источника освещения отличная! В целом, качество работы Smart IR ничем не уступает Intelligent IR. Скорость срабатывания компенсации в обоих случаях примерно одинаковая.

Однако, не все модели камер способны производить съемку в ИК-спектре. В случае, когда камера не чувствительна к ИК-освещению, ночную съемку можно проводить, используя функцию SENS-UP – режим накопления. Принцип работы режима накопления построен на особенности ПЗС-матрицы: она может накапливать заряд в светочувствительных ячейках в течение длительного времени, формируя изображение даже в темноте, когда человеческий глаз не способен ничего различить. Режим накопления кроме всего прочего достаточно хорошо подавляет шумы. Фактически режимы работы SENS-UP есть не что иное, как длительные выдержки электронного затвора. И обозначение режима SENS-UP x64 означает, что снятие «картинки» с матрицы будет происходить через время равное 1/50*64 секунды, т.е. в 64 раза медленнее, чем самое большое время срабатывания электронного затвора камеры (обычно это время равно 1/50 секунды).

Пример работы функции накопления в режиме x2 и x256. Что соответствует скорости затвора 1/25 и 5 секунд.

В условиях ночной съемки становится весьма заметным шум на изображении. Его природа обуславливается наличием тепловых зарядов в полупроводниковой матрице. При большой освещенности матрицы в дневное время суток величина полезного сигнала намного больше шумового, генерируемого матрицей. Но при малой освещенности ночью величина полезного сигнала становится сравнимой с величиной шума – это и приводит к появлению «снега» на картинке. Для подавления шумов применяются различные алгоритмы цифровой фильтрации. Один из них, достаточно распространенный? так называемый алгоритм 3DNR. Цифра 3 тут фигурирует не зря – она показывает, что алгоритм шумоподавления анализирует не только двумерный сигнал (отдельную картинку в какой-либо момент времени), но и временную последовательность кадров – третью координату. Тепловой шум по своей природе имеет свойство «зануляться», если усреднять его по времени. Этим и пользуются разработчики алгоритмов обработки изображения: грубо говоря, если за короткий промежуток времени просуммировать сигнал, представляющий собой несколько картинок, то шум частично компенсирует сам себя. Уровень шумоподавления обычно лучше выставить либо на максимальное, либо на близкое к максимальному значение.

Дополнительный функционал у камер с экранным меню OSD

Сервисная функция «Имя камеры»(CAMERA ID) - позволяет присвоить каждой камере свой текстовый идентификатор (например, номер камеры или описание мета установки) и задать область его отображения в кадре. Возможные варианты применения в системах не включает в себя регистратор или в случае если регистратор не позволяет именовать каналы.

Функция «Детектор движения» (MOTION DET)- имеет ряд настроек (выбор зоны, чувствительности и т.д.), в основном эта функция направлена на повышение эффективности наблюдения, в случае определения движения, камера выдаёт соответствующие сообщение, что привлекает внимание оператора и сокращает время реакции.

Функция «Настройка скрытых зон»(PRIVACE)- позволяет на электронном уровне скрыть зоны не желательные для контроля системы наблюдения, позволяет гибко настроить до четырёх зон.

Конечно, охватить в одной статье все возможные комбинации настроек видеокамер не представляется возможным. Но, зная предназначение того или иного параметра OSD меню и влияние, которое он оказывает на изображение, гораздо проще понять какие настройки камеры необходимо изменять для получения наилучшего изображения в различных обстановках.