Основные типы матриц камер для видеонаблюдения

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.

Основные типы матриц камер для видеонаблюдения

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.

Читайте также:  Архитектурная подсветка башен и телевышек: устройство и лучшие мировые проекты

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. 

Основные типы матриц камер для видеонаблюдения

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.

Читайте также:  Тенденции в построении световых схем 2017: на что равняться, выбирая стиль архитектурной подсветки

Для устранения данной погрешности используют следующие варианты:

  1. Замена объектива на дорогой с функцией балансировки фокусного расстояния в видимой и ИК части спектра.
  2. 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.

Матрица камеры видеонаблюдения: день/ночь

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

Настройка видеонаблюдения: что нужно знать новичку?

Видеонаблюдение в офисе. Законно ли?

ПОДЕЛИТЬСЯ
Предыдущая статьяКитайские системы умного дома
Следующая статьяОборудование для Умного Дома: где покупать

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.