Analógové kamerové systémy

Vytlačiť

 

Najčastejšie používaný CCTV systém, hlavne pre výhodnú cenu, je zatiaľ analógový. Analógový je však v podstate už len samotný prenos obrazu. Digitalizácia sa udomácnila aj v tejto technológii a časy záznamu obrazu na VHS pásky sú už dávno preč. Rovnako tak spracovanie obrazu v kamere je digitálne, ale keďže výsledný výstupný signál je analógový, hovoríme o analógových kamerách.

Analógové kamery využívajú najčastejšie kódovanie v štandarde PAL, alebo aj NTSC. Obraz je zosnímaný CCD čipom, a prevedený na analógový signál. Ten je následne prenášaný koaxiálnym káblom na monitor alebo záznamové zariadenie. Kvalitu kamery definujú viaceré parametre a nie každá kamera je vhodná pre každú situáciu. Rozlíšenie sa udáva v počte riadkov alebo pixelov a pohybuje sa od 320 do 700 TV riadkov. Snímkovacia frekvencia je 25 snímkov za sekundu.

Dôležitou súčasťou všetkých kamier je objektív. Jeho funkcia spočíva v zobrazení zorného poľa na plochu CCD snímača kamery. Výber objektívu je na základe konkrétnych podmienok použitia, napríklad snímaný uhol záberu, svetelnosť snímaného prostredia a iné.

Ohnisková vzdialenosť f (focus) je pomyselná vzdialenosť za objektívom marená od optického stredu objektívu k rovine snímania (rovina obrazového senzoru), v ktorej sú objekty stojace v nekonečnej vzdialenosti zobrazené ostro. Všeobecne platí pravidlo, že čím je kratšia ohnisková vzdialenosť, tím je väčší uhol záberu objektívu. Platí, že veľkosť obrazu objektu je nepriamo úmerná vzdialenosti objektu od objektívu a rovnako platí, že veľkosť obrazu objektu je priamo úmerná ohniskovej vzdialenosti objektívu.

Prevedenie CCTV objektívov môžeme rozdeliť podľa ohniskovej vzdialenosti na

  • fixné objektívy s pevnou ohniskovou vzdialenosťou
  • vario-objektívy (varifocal) s manuálne nastaviteľným ohniskom
  • ZOOM objektívy s premenným ohniskom pri zachovaní roviny ostrosti (s tzv. transfokáciou)

 

Svetelnosť objektívu je maximálna schopnosť objektívu prepúšťať svetlo. Hodnotu svetelnosti vyjadruje pomer ohniskovej vzdialenosti k priemeru vstupného otvoru objektívu. Svetelnosť je udávaná bez rozmerným základným clonovým číslom, napríklad. F1.4. Čím je clonové číslo menšie, tím viac svetla dopadá na obrazový senzor.

Clona (iris) objektívu je mechanické zariadenie zložené z tenkých kovových lamiel, ktoré vo vnútri objektívu vytvárajú prstenec, ktorý je možné plynule uzatvárať nebo otvárať, a tím regulovať množstvo svetla prechádzajúceho objektívom a dopadajúceho na obrazový senzor. Vyššie clonové číslo znamená, že na obrazový senzor dopadá menšie množstvo svetla. Číslo uvedené na objektíve výrobcom definuje clonové číslo pri maximálne otvorenej clone a vyjadruje svetelnosť objektívu. Veľkosť nastavenej clony má vplyv i na kvalitu obrazu. Postupným zatváraním clony sa najskôr rozlišovacia schopnosť zlepšuje, pretože obraz je vykresľovaný strednou časťou šošovky, ale pri veľkom uzavretí clony sa rozlišovacia schopnosť opäť zhoršuje.

Prevedenie CCTV objektívov podľa clony môžeme rozdeliť na

  • bez clony
  • s ručne nastaviteľnou clonou
  • s automaticky riadenou clonou (clonu ovláda regulačný obvod objektívu podľa úrovne video signálu alebo clonu ovláda priamo kamera)
  • s automaticky riadenou clonou P-iris (princíp technológie P-iris spočíva v tom, že riadiaci obvod v kamere v závislosti na svetelných podmienkach reguluje uzávierku a zisk tak, aby clona objektívu bola udržovaná v určitej optimálnej stredovej pozícii )

 

Problémy s ostrosťou obrazu môžu nastať pri zmene spektrálneho zloženia svetla. Bežné objektívy nastavené pri dennom svetle môžu pri nočnej prevádzke spôsobiť rozostrenie obrazu, hlavne pri použití infračervených reflektorov. Tento problém je možné eliminovať použitím objektívov s korekciou ostrosti v infračervenom svetle (majú označenie IR). Objektívy má na povrchu šošovky špeciálnu vrstvu, ktorá svojimi optickými vlastnosťami znemožňuje prechádzaniu IR žiarení s vlnovou dĺžkou nad 1000 nm.

Infračervené žiarenie je elektromagnetické žiarenie s vlnovou dĺžkou väčšou ako má viditeľné svetlo a je pre ľudské oko nepozorovateľné. Šíri sa priestorom inak ako bežné viditeľné svetlo a preto je vhodné pre použitie v CCTV systémoch. IR reflektory sa preto používajú k prisvieteniu kamier za sťažených svetelných podmienok, pričom IR svetlo dosvieti ďalej ako viditeľné svetlo. Moderné IR LED môžu byť súčasťou kamery alebo samostatného reflektora.

Vzhľadom na to, že CCD senzor je citlivý na IR svetlo, dáva sa medzi objektív a senzor farebnej kamery takzvaný IR-cut filter, aby nedochádzalo ku zakresleniu farebného obrazu vplyvom IR svetla. Obmedzená citlivosť farebných kamier v nočnej prevádzke, pri použití IR svetla, je riešená dvomi spôsobmi.

Kamery sú vybavene elektronickou funkciou day/night . Používa sa v lacnejších kamerách ktoré nemajú IR-cut filter úplne a pri poklese osvetlenia sa kamera automaticky prepne do nočného čiernobieleho režimu, v ktorom sa tak dosahuje vyššia citlivosti. Kameru je tak možné prisvetliť prídavným IR svetlom. Dôsledkom chýbajúceho IR-cut filtru však môže byť horšia reprodukcia farieb počas dna.

Kamery sú vybavené mechanickým prepínaním IR filtra, označované ako True day/night alebo aj kamery s ICR funkciou ( ICR = Infrared Cut-filter Removal). Tieto kamery sú vybavené IR-cut filtrom rovnako ako bežné farebné kamery, vďaka čomu je zaistené verné podanie farieb počas denného snímania. Pri zotmení dôjde k automatickému mechanickému odsunutiu IR-cut filtra mimo obrazový senzor a súčasne sa kamera prepne do čiernobieleho režimu. Tím sa dosiahne maximálna citlivosti kamery v noci a je možné kameru prisvietiť IR svetlom. Tieto kamery tak poskytujú perfektný farebný obraz počas dňa a v noci zas a vysokou citlivosť.

Svetovým lídrom vo výrobe a zdokonaľovaní CCD snímačov je spoločnosť Sony a pravidelne prichádzajú na trh nové snímače ktoré dosahujú stále lepšie parametre rozlíšenia, citlivosti. Moderné kamery obsahujú tiež digitálny signálový procesor DSP, vďaka ktorému majú kamery ďalšie doplnkové funkcie pre zlepšenie obrazu. Napríklad kompenzácia protisvetla, bodová kompenzácia protisvetla, široký dynamicky rozsah, pomalá uzávierka, digitálna redukcia šumu, digitálna stabilizácia obrazu, detekcia pohybu, maskovanie privátnych zón, denný - nočný režim a iné.

Kamery môžeme rozdeliť podľa viacerých parametrov a najčastejšie podľa prevedenia a použitia.

Podľa použitia rozlišujeme kamery na

  • vnútorné,
  • vonkajšie použitie,

 

Podľa vybavenia na kamery

  • s IR prisvietením alebo bez,
  • s pevným objektívom alebo varifokálnym,
  • s režimom deň/noc alebo bez,

 

Podľa prevedenia na kamery

  • BOX – ide o štandardné farebné kamery pre vnútorné použitie s možnosťou výmeny objektívu a spĺňajú náročnejšie požiadavky na kvalitu obrazu, citlivosť, je ich možné doplniť IR prisvietením ako aj špeciálnym krytom pre montáž do vonkajšieho prostredia,
  • Tubusové - ide o kompaktnú kameru v tvare valca s držiakom, často vybavené integrovaným IR prisvietením, s pevným alebo varifokálnym objektívom, s možnosťou externej montáže,
  • Dome – ide o kompaktnú kameru v tvare pologule, často vybavenú IR prisvietením, s pevným alebo varifokálnym objektívom, s možnosťou externej montáže, aj v antivandal prevedení,
  • Spead-dome – tiež označované ako auto-dome alebo PTZ kamery, ide o kamery v tvare pologule s otočným mechanizmom a zoom objektívom, s možnosťou ovládania na diaľku,
  • Miniatúrne, skryté kamery – je možné ich nainštalovať, alebo už sú zabudované do iných predmetov, tak aby ich nebolo možné identifikovať,

 

 5976634666380210728238  6739634956621342400173  6319634756286643135141      6689634923059538690425       1328633863758297849326

      prevedenie BOX            prevedenie tubusové             dome             dome v antivandal kryte    speed-dome     

 

Prenos signálu v analógovom kamerovom systém je najčastejšie zabezpečený cez koaxiálne káble. V praxi sa stretávame s kombinovaným káblom ktorý má v jednej izolácii zároveň aj napájacie vodiče. Kamera je väčšinou vždy pripojená káblom priamo až k centrálnemu monitorovaciemu stredisku, alebo nahrávaciemu zariadeniu. Do takéhoto systému sa dajú zapojiť aj ďalšie zariadenia, ako sú pasívne a aktívne rozbočovače a zosilňovače signálu, vkladače textov.

Okrem bežných koaxiálnych káblov je možné na prenos signálu použiť aj krútenú dvojlinku za pomoci prevodníkov. Rovnako tak je možný prenos signálu aj optickým káblom s použitím optických prevodníkov. V špeciálnych prípadoch je možné použiť aj rádiové vysielače a prijímače signálu (audio aj video), prípadne sieť GSM.

Medzi ďalšie príslušenstvo kamier patria napájacie zdroje, vonkajšie kryty, mikrofóny, detektory pohybu, ovládače, prepäťové ochrany, konektory, polohovacie držiaky a hlavice.

Nahrávanie obrazu je dnes najčastejšie realizované digitálnym rekordérom DVR. Pracujú v multiplexnom režime, vďaka čomu je možný súčasný záznam z viacerých kamier naraz. DVR sa vyrábajú najčastejšie pre 4, 8, 16, 32 vstupov. Nahrávanie je realizované na jeden a viac HDD a najčastejšie sa používa video kompresia H.264. O kvalite DVR rozhoduje schopnosť nahrávať obraz pri čo najväčšom rozlíšení a s vysokou snímkovaciou frekvenciou (max. 25fps na kanál). Väčšinou sú to autonómne zariadenia s vlastným softvérom, na ktoré je možné pristupovať lokálne, alebo vzdialene cez sieť LAN a internet vďaka vlastnému WEB serveru. Majú výstup na jeden, prípadne viac monitorov, diaľkové ovládanie, vstup pre myš, vstupy na mikrofóny, alarmové vstupy na aktiváciu nahrávania, alarmové výstupy na iné zariadenia, mechaniku pre zálohovanie, ovládací výstup pre PTZ kamery. Disponujú množstvom funkcií pre ovládanie nahrávania, detekciou pohybu, podporujú on-line sledovanie cez internet alebo na smart telefón.

Najpoužívanejšie rozlíšenia v systéme PAL sú

QVGA   = 320x240
CIF       = 352x288
HVGA   = 640x240
VGA     = 640x480
2 CIF    = 704x288
4 CIF    = 704x576
D1       = 720x576

6803634974860066502022

 rekordér pre analógové kamery (DVR)

 

Na záznam obrazu sa používajú aj malé prenosné videorekordéry PVR, väčšinou ne jednu kameru, prípadne sú priamo súčasťou kamery. Ďalšou možnosťou je záznam na PC ktorý musí byť vybavený záznamovým softvérom a kartami pre spracovanie analógového video signálu.

Na záznam z IP kamier sa používajú sieťové digitálne videorekordéry NVR a na trhu sú k dispozícii aj hybridné DVR, ktoré sú vybavené vstupmi pre záznam z analógových kamier a súčasne je možné robiť záznam aj z IP kamier.

IP kamerové systémy

 

 

 

  atcom

dispecer logo

 

 

ALLNIS, s.r.o.
Tranovského 31
Bratislava 841 02
+421 903 97 11 67
Táto e-mailová adresa je chránená pred spamovacími robotmi. Na jej zobrazenie potrebuješ mať nainštalovaný JavaScript.