Що може зіпсувати картинку в якісній ІР-відеокамері спостереження? Відповідь проста – світло (або його відсутність). Ідеться про те, що оператори телевізійники чи фотографи називають засвічуванням, чи пересвітом. Про ці явища, і як їх здолати – в нашому матеріалі.
Прості і дешеві рішення
Перша технологія для боротьби з засвічуванням кадру називається HLS (Highlight Compensation), або ж Система компенсації світлових плям. Все дуже просто – технологія дозволяє виділяти в кадрі занадто яскраві ділянки, і просто затемнює їх для більш чіткого зображення. Найкраще це працює із фронтальним засліпленням камери фарами автомобіля. Якщо самі лише фари накрити умовною «цифровою шторкою», то весь кадр буде прочитуватися приблизно в однаковому діапазоні освітлення, і деталі буде добре видно. Ідеться насамперед про номер автомобіля.
Але варто пам’ятати що функція HLS зазвичай працює в парі із Інфрачервоною підсвіткою. А номери автомобілів мають світловідбиваюче покриття, яке відбиває падаюче світло строго в протилежному напрямку. Тобто ІЧ-світло від номера буде відбиватися чітко в об’єктив камери.
І технологія HLS може накрити «шторкою» і занадто яскравий номер авто. Тому для камер з HLS часто використовують додаткові ІЧ-прожектори, що розташовані поруч із камерою, а не довкола її об`єктиву.
Дорожче високотехнологічне рішення
Але буває так, що в кадрі відеокамери з’являються одночасно і занадто світлі, і занадто темні ділянки простору. Навіть у літній безхмарний день великого вікна в офісі буває досить, щоб сонячне світло зробило засвіченими ті частини кімнати, куди падає сонячне проміння, і затемнило котрийсь із віддалених кутів. Для таких випадків була винайдена технологія BLC (backlight compensation), яка працює переважно на камерах із матрицею CCD. Ця технологія компенсує зустрічне фонове засвічування шляхом висвітлення всього кадру. Так що затемнені ділянки стають виглядати доволі якісно, однак пересвітлені часто взагалі зникають в діапазоні білого кольору. Все залежить експозиції кадру. Однак стандартне налаштування та середня витримка буває занадто довгою для засвічених ділянок, і навпаки – занадто короткою для затемнених, так що вона інколи не встигає навіть виділити контури темних предметів.
В сучасних ІР-камерах відеонагляду знайшли рішення цієї проблеми з допомогою (Wide Dynamic Range). Нашими словами кажучи: Розширений динамічний діапазон. Формально – це діапазон між мінімальною та максимальною інтенсивністю світла, яке здатна обробляти камера. На практиці – це функція, що дозволяє передати без спотворення і втрати якості таку картинку, яка в реалі засвічена.
WDR буває двох видів, і відповідно, двома різними способами вирішує проблему:
- Цифровий, його ще називають DWDR (Digital WDR), в автоматичному режимі освітлює темні ділянки кадру. Цього буває цілком достатньо для нормальної картинки, якщо контраст світла в кадрі незначний. Якщо ж контраст значний, світлі ділянки висвітлюються настільки, що стають цілком білими – наприклад небо.
- Та апаратний – справжній, реальний – як його ще називають (true чи real WDR) – тут схема теж доволі проста. Якщо в камері включено подібний режим і є засвічування в кадрі, то зображення фіксується послідовно два рази (Double scan) – із необхідною довгою, і необхідною короткою експозицією, відповідно. І після того ці два зображення накладаються одне на одного. Таким чином готовий кадр матиме занадто світлі ділянки зняті з ультракороткою витримкою, а темні – зняті із достатньо довгою. Такий комбінований кадр буде рівномірно освітлений.
Це стало можливим із процесорами останніх поколінь, які здатні обробляти картинку з частотою 60 кадрів\секунду. Є ще більш просунута технологія, коли кожен кадр знімається не двічі, а чотири рази із різною довжиною витримки – так званий Quattro scan.
Функція true чи real WDR ще досить дорога, і встановлена не на усіх відеокамерах. Приміром в лінійці TVT нею обладнані серії A3, E, H, M, S.
Підсумки
В останні роки функція HLS присутня фактично в усіх камерах, але і більш технологічна якість true WDR теж завойовує ринок. Нею активно користуються
- професійні організації, які відповідають за безпеку різноманітних державних та секретних об’єктів, а також
- ті споживачі, яким важливий акцент на деталях. Приміром навіть камери над касами в супермаркеті можуть сприймати відблиски світла, або засвічування монет, і картинка буде не якісна. То з real WDR можна бути певним, якими купюрами розраховується покупець, і чи не було зловживань зі здачею з боку касира.
- Такі функції в камерах просто необхідні, якщо камера розташована, скажімо навпроти дверей – закриті двері – одна освітленість, відкриті – цілком інша. А щоб добре «бачити» людину, яка входить «в ореолі світла за нею», камера дуже потребує включеного режиму real WDR. Але найбільше ринок цих функцій затребуваний
- у вуличних камерах, де сонячне засліплення камери вдень, та від фар автомобілів уночі, може сильно заважати відеозапису якісної картинки саме в той момент, коли вона найважливіша.