Содержание статьи:
Матрица камеры играет очень важную роль в качестве выводимого изображения, светочувствительности устройства и количестве шумов. Существует два основных типа матрицы по способу действия:
- CCD (ПЗС);
- CMOS (КМОП).
Их основные возможности и функции описаны в инструкции к устройству. Однако, перед тем, как выбрать самую хорошее оборудование для видеонаблюдения с режимом день/ночь необходимо заранее ознакомиться со всеми особенностями того или иного вида матрицы.
CCD – это трансляция изображения в аналоговом режиме с объектива путем оцифровки с микропроцессора.
CMOS – производит оцифровку непосредственно в пикселях, что повышает производительность устройства.
Качество передачи цветов, а особенно красной части спектра, на цифровых камерах с использованием фотодиодов зависит от используемой технологии. Максимальный результат показывает матрица CMOS EXMOR. Остальные отличаются более низкими параметрами чувствительности в ИК-спектре, но разработчики обещают, что в скором времени им удастся снизить искажения цветопередачи при съемке днем.
Общая информация
В состав каждой матрицы входит некоторое количество светочувствительных элементов, которые размещены на полупроводниковой пластине. Каждый играет большую роль в создании отдельных частей выводимой картинки. Данная функция выражается в преобразовании энергии потока света в заряд энергии. Для большинства видов последующая обработка сигнала имеет непосредственное отношение к способу производства.
Матрицы CCD
Такой тип используется в создании классических аналоговых камер видеонаблюдения. Он действует таким образом, что после включения происходит последовательное перемещение заряда по различным ячейкам. В итоге данный заряд преобразуется в электрический ток, который находится уже за пределами кристалла.
В итоге получается, что общая площадь всех ячеек используется для обработки потока света, а в результате на выходе получается очень высокая степень светочувствительности. Из-за отсутствия скопления активных элементов на полупроводнике получается очень низкий уровень шума.
Развитие технологии производства матриц CCD цветного изображения стало прорывом на рынке видео технологий. Цветной экран был более информативным, чем черно-белое изображение, он давал более детальную картинку и позволял изучить ситуацию в мельчайших подробностях. Но первые модели не обладали высокими параметрами чувствительности цветных, потому их применение в темное время суток или при недостаточном освещении было невозможным.
Низкая чувствительность цветных камер в сравнении с черно-белыми в условиях недостаточного освещения приводила к нарушению цветопередачи и появлению «шума» на изображении.
Тогда для решения данной проблемы была применена технология день/ночь. Сегодня данную функцию в цветных камерах предлагают практически все ведущие производители. Но пометка «день/ночь» на изделии не всегда гарантирует получение качественной картинки в условиях недостаточного освещения.
Матрицы CMOS
Этот вид имеет особенную технологию, в процессе действия которой происходит преобразование заряда в электрический сигнал на самом пикселе. Считывание и вывод изображения с камеры происходит моментально. В результате цифровой сигнал создается в очень короткие сроки. Именно поэтому данная технология матрицы используется при создании IP камер видеонаблюдения.
Несмотря на такую особенность, следует заметить, что из-за высокой скорости передачи сигнала на каждом пикселе матрицы приходится размещать определенные компоненты, в результате чего происходит уменьшение площади и снижение чувствительности.
В последнее время после проведения разработок в области повышения светочувствительности данный параметр удалось увеличить на 30 и 70% в APS и ACS технологиях. Однако большое количество действующих элементов увеличивает количество шума, производимого камерой.
Фокусировка в ИК-диапазоне
Фокусировка в ИК-диапазоне — еще один параметр, на который стоит обращать внимание при выборе камеры с матрицей день/ночь. Для систем видеонаблюдения применяют камеры, оснащенные ИК-подсветкой в сочетании с недорогим объективом, которые не могут создавать хороший фокус в видимой и ИК-части спектра. Именно поэтому изображение объекта при отображении ночью теряет резкость даже при условии ИК-подсветки.
Для устранения данной погрешности используют следующие варианты:
- Замена объектива на дорогой с функцией балансировки фокусного расстояния в видимой и ИК части спектра.
- Удаление линзы для корректировки, которая фокусирует в ИК-диапазоне.
Важно! Такое решение приводит к утере гарантии от производителя.
Безусловно, становится понятно, что матрицы CMOS с режимом день/ночь в скором времени «захватят» потребительский рынок сегмента систем видеонаблюдения. Однако основной проблемой на сегодняшний день для разработчиков остается решение вопроса о фильтрации ИК-спектра и снижение качества цветопередачи при съемке днем.
Чтобы камера работала в цвете, необходимо распределить световой поток на 7 главных цветовых потоков. Для создания цветопередачи камеры видеонаблюдения применяют три потока: красный, зеленый, синий. Пиксели используют с такими же фильтрами света. Создание изображения в единичном размере происходит с помощью трех элементов матрицы, в результате чего осуществляется уменьшение их размера — чувствительности видеокамеры.
Выводы
Обычному пользователю вполне хватает средних характеристик оборудования, которые указаны в руководстве пользователя. Однако будут полезные и некоторые данные:
- Камеры CCD имеют более хорошую чувствительность относительно камер CMOS;
- Камера CCD обладает более низким уровнем шума, по сравнению с CMOS;
- Камеры CMOS потребляют гораздо меньше энергии, поэтому являются более дешевыми в обслуживании.
При выборе камеры необходимо помнить, что стоимость матрицы составляет примерно 1/3 от полной цены приобретаемого оборудования. Гораздо важнее обращать внимание на основные показатели: чувствительность, угол обзора и качество изображения.
Читайте также:
Опыт установки видеокамеры в лифте: как это было
