Цветные корпусные камеры

У цветных телекамер видеонаблюдения по сравнению с черно-белыми, по сути, одно достоинство, но какое! Оно очевидно всем – цветное изображение намного информативнее.
"Капризы" цвета

Действительно, никакая черно-белая камера видеонаблюдения не может различить цвет автомобиля на улице, цвет фишки или карты на игровом стопе казино или одежды предполагаемого преступника. В черно-белых системах видеонаблюдения эта информация теряется безвозвратно и представляется унылыми оттенками серого цвета.

Объем дополнительной информации, которую дают цветные телекамеры видеонаблюдения, просто колоссален. За него стоит побороться и производителю, и инсталлятору. Почему именно побороться? Да потому, что цветные камеры видеонаблюдения априори имеют худшее разрешение и чувствительность, капризны при выборе линий передачи сигнала и требуют более тщательных настроек при установке. Поэтому бездумная замещение черно-белых камер на цветные может привести не к получению дополнительной информации, а к полной потере всех данных (к примеру, из-за недостатка света).

Причин снижения чувствительности цветных камер видеонаблюдения две: убавление площади каждого элемента изображения (пикселя) из-за фактического увеличения их числа кроме всего прочего же размере ПЗС-матрицы и той же разрешающей способности, а также использование дополнительного светофильтра.

Классическая компоновка

В данном обзоре собраны цветные телекамеры видеонаблюдение различного уровня в классической профессиональной компоновке - корпус с посадочным местом для крепления объектива С/С5 с резьбой диаметром 1 дюйм. Такое исполнение позволяет легко устанавливать на камеру видеонаблюдения (и при необходимости сменять) объектив с любым фокусным расстоянием, светосилой и топом диафрагмы, что позволяет использовать подобные камеры в самых различных приложениях. При этом, как правило, качество традиционных объективов С/С5 существенно выше, чем у встроенной оптики камер - цилиндров или полусфер. Помимо того, передовые модели серьезных производителей систем видеонаблюдения обычно имеют регулировки, с помощью которых можно оптимально настроить параметры телекамеры для работы на конкретном объекте.
Изготовленный из пластика или металла корпус камеры видеонаблюдения имеет резьбовое кольцо для объектива с одного торца и. как минимум, один видеовыход (разъем типа BNC или RCA), а также разъем или клеммы питания.

В некоторых моделях с наиболее высоким разрешением, кроме стандартного композитного видеовыхода, имеется S-VHS выход, реже - симметричный выход для передачи сигнала по витой паре. В подавляющем большинстве современных телекамер видеонаблюдения такого типа присутствует разъем управления автоматической диафрагмой объектива, который располагается либо сбоку, либо на заднем торце. Там же могут находиться остальные регуляторы и переключатели. Для совместимости с объективами типа C-камеры в комплекте поставки обычно имеют переходное кольцо для увеличения расстояния от объектива до ПЗС-матрицы. Толщина такого кольца составляет 5 мм.

Цветопередача

Для правильной цветопередачи в цветных камерах видеонаблюдения перед ПЗС-матрицей устанавливается добавочный светофильтр, который, в частности, практически целиком отрезает инфракрасное излучение. Иногда этот фильтр представляет собою пленку на матрице, а иногда - пластину. Во втором случае фильтр обычно можно удалить, чтоб, к примеру, повысить чувствительность камеры. Несомненно, при этом значительно ухудшится качество цветопередачи. Поэтому в камерах "день/ночь" при снижении уровня освещенности происходит механическое удаление светофильтра, и камера автоматически переходит в черно-белый режим.

Наладка для работы в различных режимах

Для того чтоб настройки оптической системы "камера-объектив" не слишком сильно менялись, заместо светофильтра перед ПЗС-матрицей в "ночном" режиме обычно ставится прозрачное стекло той же толщины. Иногда в камерах устанавливается механизм перемещения ПЗС-матрицы для достижения оптимальной фокусировки при различном освещении, к примеру, при работе в инфракрасном диапазоне ночью.

В недорогих решениях фильтр не удаляется, и наладка для перехода к ночному режиму ограничивается проспим переходом от цветного к черно-белому изображению. Это дает некоторый выигрыш в чувствительности, но не столь существенный, как в первом варианте. Часть режимов и регулировок на цветных камерах схожа с регулировками черно-белых камер. У "продвинутых' моделей есть такие же функции: отключение и выбор значения электронного затвора, переключатель режима автоматической диафрагмы объектива, включение компенсации встречной засветки (BLC), регулировка АРУ (AGC), переключатели коэффициентов гамма коррекции, режимов синхронизации, и прочее.

Однако появились и дополнительные функции камер видеонаблюдения, связанные с цветом, к примеру, регулировка баланса белого. Данная функция присуща только цветным камерам и предназначена для получения наиболее правдоподобных цветов на экране монитора. Практически во всех камерах есть функция автоматического регулирования баланса белого, а в топовых моделях - и ручные режимы. В этих режимах пользователь фактически задает цветовую температуру естественных или искусственных осветителей, при свете которых происходит работа камеры видеонаблюдения. В результате можно добиться вполне естественной картинки как при солнечном свете, так, к примеру, и под лампами накаливания.

Расширение динамического диапазона

У видеокамер с цифровой обработкой сигнала (DSP) существенно расширяется спектр возможностей, особенно в области расширения динамического диапазона. Причем, что касается данного вопроса, производители идут различными путями

Телекамеры некоторых одних осуществляет две экспозиции каждого поля с разным значением электронного затвора, а потом совмещают обе экспозиции в одно поле. Это позволяет одновременно дифференцировать и темные участки (с большим временем экспозиции) и светлые (с малым временем). Другие производители видеонаблюдения применяют попиксельную обработку сигнала, то есть каждый элемент изображения обрабатывается отдельно и не влияет на обработку соседних пикселей. Третьи инвертируют ("зачерняют") наиболее яркие зоны изображения, что позволяет нормально отличать соседние области без характерных столбов и зарезания в белом.
Такие ухищрения позволяют эффективно пользовать цветные видеокамеры в трудных условиях, к примеру, при определении автомобильных номеров при встречной засветке, при различении бликующих карт на игровых столах казино, и во всех других случаях, когда в поле зрение телекамеры попадают яркие источники света.

Модернизация технологии производства цветных ПЗС-матриц и цветных камер привело к тому, что сейчас некоторые страны практически целиком перешли на цветное видеонаблюдение. Отечественный потребитель более консервативен, но, как знать, может, лет через десять цветные камеры займут господствующее положении и на рынке отечественного видеонаблюдения.