Kas ir videonovērošanas kameras tehniskajos aprakstos minēteis "minimālais apgaismojums"?

Šis ir svarīgs kameras tehniskais parametrs pēc, kura iespējams novērtēt, cik labi vai ne tik labi kamera attēlos video pie vāja ārējā apgaismojuma.
Lielākais vairums kameru spēj rādīt labu attēlu gaišā dienas laikā, taču krēslā un naktī svarīga nozīme ir šim parametram, ko apzīmē ar luxiem (lux vai lx), piemēram, 0.02lux vai 0,1lux.
Luksos (Lx) mēra faktisko pieejamo gaismu.  Viens lukss ir vienāds ar vienu lūmenu uz kvadrātmetru. Tas ir cilvēka acs uztveramās gaismas mērvienība.

Kamerām, kas ir aprīkotas ar nakts redzamību - iebūvētu infrasarkano prožektoru, šis parametrs norāda pie kāda ārējā gaismas daudzuma apgaismojuma ieslēgsies nakts redzamības prožektors.

Gaismas daudzums luksos piemēri:

  • 0,0001lux = Apmākusies nakts bez mēness;
  • 0,002lux = Skaidra nakts bez mēness, debess ar gaisa mirdzumu (zvaigžņu gaisma un citi atmosfēras efekti);
  • 0,01lux = Mēness ceturksnis ar skaidru nakti;
  • 0,05-0,36lux = Pilnmēness gaisma skaidrā naktī;
  • 6 - 10lux = Ielu apgaismojums;
  • 100-1 000lux = Darba telpu apgaismojums;
  • 10 000lux = Ķirurģisko operāciju apgaismojums;
  • 50 000 - 100 000lux = Spilgta saules gaisma

Ņemiet vērā, ka šie piemēri ir no minētā gaismas avota, taču gaismas daudzums, kas nonāk uz attēla sensora filmēšanas brīdī būs jūtami mazāks. Piemēram, skaidrā pilnmēness naktī apkārtnē būtu apmēram 0,1lux gaismas, taču ar kameru, kurai gaismas jutība ir 0,1lux bez nakts redzamības infrasarkanā apgaismojuma būs ļoti vāji kaut kas saskatāms.


Kas ietekmē videonovērošanas kameras gaismas jutību?

Vāja apgaismojuma jutību nosaka vairāki kameras faktori, piemēram, sensora elementa izmērs, objektīva gaismas caurlaidība, kameras pastiprinātāja signāla un trokšņa attiecība un slēdža ātrums.

Parasti ir tā, ka jo lielāki ir pikseļu elementi, jo vairāk gaismas var savākt noteiktā laika periodā. Diemžēl, palielinot izšķirtspēju, katrs pikseļa elements kļūst mazāks.  Tas nozīmē, ka atsevišķs pikseļa elements savāc mazāk gaismas.

Lai palielinātu gaismas kapacitāti, ir jāpalielina kameras CMOS sensora izmērs. Ja divkāršosim elementu izmēru, mēs savāksim vairāk gaismas.  Piemēram, ½ collas CCD sensors savāc vairāk gaismas nekā ¼ collas CCD sensors.


Objektīva f-skaitlis


Jo lielāka ir objektīva diafragma un caurspīdīgāks ir objektīva stikls, jo labāk tas spēj pārnest gaismu. Šo gaismas pārneses spēju mēra ar f-skaitli.  Jo mazāks objektīva f-numurs, jo vairāk gaismas tiek nodots kameras sensoram.  Un otrādi, jo lielāks skaitlis, jo mazāk gaismas tiek pārnests. 
Tas nozīmē, ka objektīvs ar f 2,8 caurlaidīs par 1/4 vairāk gaismas nekā objektīvs ar f 1,4.


Signāla un trokšņa attiecība (S/N)


Mazie elektriskie signāli no sensora mikroshēmas tiek pastiprināti, lai tos varētu saskatīt. Signāls no sensora mainās atkarībā no apkārtējās gaismas.  Ja attēls ir tumšāks, ir nepieciešams lielāks pastiprinājums, taču tas var palielināt arī troksni.

Kameru specifikācijās parasti ir norādīts, kādu pastiprinājumu tās izmanto, lai izmērītu gaismas līmeni.  To mēra IRE līmenī.  100 IRE ir maksimālais līmenis, un signāls ir 100 %.  30 IRE norāda, ka pastiprinātājs nodrošina 30 % signāla līmeni.  Tā kā trokšņu līmenis var būt līdz pat 10 %, video būs redzams vairāk trokšņu pie zemāka IRE līmeņa.

Šis elektroniskais troksnis parādās kā graudainība video.  Labākas video shēmas pastiprina attēla signālu, vienlaikus pievienojot ļoti maz trokšņa. Rezultātu mēra, izmantojot signāla un trokšņa attiecību (S/N), ko mēra dB vienībās. Jo augstāka ir S/N attiecība, jo labāk.