Качество изображения

Качество изображения — это, безусловно, одна из наиболее важных характеристик видеокамер; возможно, даже самая важная. Особенно качество изображения важно в приложениях безопасности и наблюдения, когда на карту поставлены жизни и сохранность имущества.

С развитием чипов, обрабатывающих изображение, и утончённых алгоритмов, предназначенных для применения в сетевых камерах, качество изображения возросло до уровня, раньше не достижимого по таким низким ценам. Так как цифровые технологии становятся вездесущими и заменяют аналоговые решения, разрешение и качество видеосжатия будут продолжать развиваться. Но успех будет зависеть и от того, насколько качественная видеоинформация изначально поступает в камеру.

Многие факторы влияют на качество изображения в быстроразвивающемся сегменте использующихся для видеонаблюдения сетевых камер. Компания Axis установила стандарты для сетевых камер в 1996-м году; она с самого начала определила необходимость в улучшенном качестве изображения и продолжает инвестировать исследования в этой области.

Высококачественное изображения позволяет:

• более точно отслеживать детали и изменения изображения для лучшего и более быстрого определения угрозы безопасности людей и имущества;
• более точно и с меньшим количеством ошибок использовать инструменты автоматического анализа и сигнализации (распознавания лиц и т. д.).

На какие аспекты стоит обратить внимание?

В отличие от традиционных аналоговых камер цифровые сетевые камеры обладают вычислительной мощностью, достаточной не только для захвата и предоставления изображения, но и для цифровой обработки и сжатия для передачи по сети.

Качество изображения может варьироваться в широких пределах и зависит от выбранной оптики и фотоматрицы, от доступной вычислительной мощности и точности алгоритмов обработки в чипе.

Существует два типа фотосенсоров:

• CCD (Charged coupled device, ПЗС (прибор с зарядовой связью));
• CMOS (Complementory metal oxide semicondunctor, КМОП (комплементарная логика на транзисторах металл-оксид-полупроводник)).

CCD-сенсоры производятся с использованием специализированной для камер технологии, а в CMOS-сенсорах используется та же технология, что и в компьютерных чипах.

Возможность работать при слабом освещении

Камеры предоставляют хорошее качество изображения при ярком освещении, но они могут быть неприменимы в большинстве ситуаций внутри помещений.

Замена оптики

Высококачественная оптика может увеличить качество изображения. Наиболее профессиональные камеры используют так называемые C- или CS-mount. Некоторые типы оптики используют автоматический контроль диафрагмы для увеличения динамического диапазона.

Разрешение изображения

Более высокое разрешение означает большую детализацию. Поэтому камеры с мегапиксельными матрицами предпочтительнее: они позволяют получить даже больше деталей, чем аналоговые камеры (которые ограничены разрешением стандартными телевизионными разрешениями).

Компенсация заднего света

Автоматический контроль экспозиции пытается получить освещённость изображения такой, как её видит человеческий глаз, поэтому его легко ввести в заблуждение. Представьте ситуацию: человек идёт по тёмной комнате с фонариком в руке и направляет луч фонарика в камеру. Хотя источник света довольно слаб, он заставляет камеру  подумать, что в комнате стало светлее и автоматический контроль экспозиции корректирует экспозицию, в результате чего изображение становится темнее. Чтобы избежать этого, существует механизм компенсации заднего света. Этот механизм старается не принимать в расчёт маленькие светящиеся области, как-будто их нет вообще. С компенсацией заднего света экспозиция изображения из рассмотренного ранее примера будет одинаковой. Не зависимо от присутствия фонарика. В результате на изображении будет виден человек, и его можно будет идентифицировать. Без компенсации заднего изображение было бы слишком тёмным, и идентифицировать его было бы невозможно.

Возможность правильного захвата движущихся объектов

Другая ключевая функция, кроме высокой чувствительности к свету, — это прогрессивная развёртка. Прогрессивная развёртка означает, что изображения не подвержены эффекту «зазубренности», присущему чересстрочной развёртке. Чересстрочная развёртка используется в телевидении и традиционных аналоговых CCTV-камерах для увеличения частоты смены кадров в движущемся изображении. Этот эффект становится заметным при просмотре отдельных кадров.

Дополнительное улучшение изображения

Управляющие дополнительным улучшением изображения функции находятся на чипе, который осуществляет обработку изображения, коррекцию цветов, чёткости, экспозиции и баланса белого.

Размер файлов и требования к ширине канала

Цифровые камеры используют сжатие изображения. Это компромисс между высококачественными изображениями и сжатыми изображениями, для передачи которых нужен более узкий канал. JPEG-стандарт используется для сохранения в архивы максимально качественного изображения, а MPEG — для оптимизации при передаче по более узким каналам.

Компания Axis с самого начала разработки сетевых камер внедряет технологии улучшения качества изображения. Одна из ключевых целей компании Axis — продолжать изобретать и ориентироваться на лидерство в области качества изображения.

С технической точки зрения, качество изображения основано на трёх принципах:

1. Расширенная обработка сигнала, улучшенные алгоритмы обработки изображений и технологии сжатия видеоинформации.
2. Специально разработанные для обработки и передачи по сети изображений чипы.
3. Аккуратный подбор и сочетание самых высококачественных сенсоров и оптики.