Руководитель группы технической поддержки Бенедикт Максименко.
 

CCTV: качественная картинка - миф или реальность?

Как добиться наилучшего качества видеоизображения в системах CCTV?

Все вопросы, связанные с этим будут рассмотрены в 5 статьях:

CCTV: качественная картинка - миф или реальность?

Как достичь высокого качества в системах видеонаблюдения?

Подбор и расчет оборудования для высококачественных видеосистем

Профессиональная организация CCTV для наилучшего качества наблюдения

Высококачественные системы видеонаблюдения – всё в ваших руках

Качество картинки в системах видеонаблюдения (так называемое «техническое зрение»), как правило, определяют характеристикой элементов, из которых и состоит телевизионный тракт, который начинается с объектива, затем идет ТВ-камера, и заканчивается линией передачи. Оптическую систему необходимо сбалансировать, так же, как это делают с звуковой аппаратурой, когда для каждого компонента системы выбран соответствующий класс качества. Выбирать дорогой высококачественный объектив для ТВ-камеры с низким разрешением так же не оправдано, как и если установить на высококлассную камеру плохой объектив, - в любом из этих случаев, изображение, которое получится на ТВ-камере, будет в низком качестве.

Различными объектами наблюдения диктуются особенные требования к камерам и объективам. То есть, вариант, подходящий для того, чтобы организовать систему наблюдения на конкретном объекте, не годится чтобы решать задачи, диктуемые промышленностью: контролировать производственные процессы, получать многоспектральные изображения; про задачи медицины лучше вообще промолчать.

Благодаря совершенствованию технологий в сфере микроэлектроники, определилась тенденция к миниатюризации многих фотоприемников, при наличии постоянного увеличения количества пикселей (элементов разложения). Это привело к тому, что детализация изображений постоянно растет. Наиболее быстро в этом направлении развивается разработка и производство КМОП-структур, отличающихся своей фоточувствительностью. Из-за массового производства, их стоимость постоянно уменьшается. Это происходит одновременно с расширением областей их применения. Важно при этом понимать, что же происходит с физическими показателями размеров матрицы, а также с ее элементами разложения.

Если же размеры элементов разложения в ситуации, когда происходит рост их количество не меняется, то показатели чувствительности матрицы, а также характеристики разрешающей способности конкретного объектива будут оставаться прежними. В таком случае будет увеличиваться физический фотоприемник, габариты объектива, а также оптический формат.

Можно выбрать другой путь, чтобы увеличить количество элементов разложения в матрице, при котором предполагается уменьшение размеров пикселя. Именно в эту сторону в последние годы и происходит развитие ПЗС структур и КМОП структур. То, что размеры пикселя стали меньше привело к значительной потере коэффициента его наполненности. Это произошло из-за того, что в каждом пикселе есть своя периферия, которая предназначена чтобы обрабатывать и передавать сигнал от всех пикселей, что ведет к потере чувствительности фотоприемника, и к увеличению оптического разрешения объектива.
 

Требования, предъявляемые к характеристикам объектива

Выбирая объектив с высоким разрешением, необходимо слушать не только заявления от его производителя, плана: «megapixellens являетмя мегапиксельным объективом» или «superhightresolution гарантирует сверхвысокое разрешение». Все эти утверждения будут означать лишь, что у данного объектива повышенное разрешение, и ничего больше. К примеру, не очень уместным будет заявление от производителя в плане: «lensfor 3 Mpix – прекрасно подходят для 3-мегапиксельных матриц». Для специалистов будет понятным, что такое разрешение станет возможным только при выполнении условия, что декларируемый оптический формат объектива будет соответствовать также и матрице.

Немного больше информации про разрешение объектива будет, если заглянуть в его технические характеристики и посмотреть минимальные размеры пикселя. Также можно поинтересоваться количеством линий на миллиметр, но не только в центре, но также и у краев (к примеру, Resolution (Corner, Center) – 100 и lp/mm, 60 и lp/mm – что означает разрешение на краю 60 линий на мм, в центре – 100 линий).

Выделяют разнообразные типы и классы объективов. Они могут быть объединены одним, или целым рядом ключевых характеристик, или же параметров, например таких:

1. Оптический формат (определяет какого размера будет сформированное изображение).
2. Фокусное расстояние (в зависимости от размеров фотоприемника определяет, какой будет угол обзора).
3. Светосила (наряду с чувствительностью фотоприемника способен определять, насколько чувствительна вся система).
4. Спектральная характеристика (благодаря ей, оказываетмя влияние на передачу цвета в получаемом изображении – в цветных камерах, и на четкость изображения – в монохромных камерах).
5. Частотно-контрастная характеристика (с ее помощью определяется зависимость от пространственной частоты контраста в изображении, которое формируется).
6. Разрешающая способность (с ее помощью определяется минимальный размер элементов изображения, которые можно различить по контрасту).

Ознакомьтесь со всеми статьями публикации. Список статей в оглавлении.

Руководитель группы технической поддержки Бенедикт Максименко.