Настройка аналоговых видеокамер. OSD-меню.

Функциональные возможности аналоговых камер

Обычно данные функции применяются автоматически, но если в камере присутствует меню настройки дополнительных функций (OSD-меню), их можно и нужно настраивать вручную. Рассмотрим подробнее, для чего нужно OSD-меню в аналоговой камере, и главные настройки, которые мы можем в нем изменять.
Изображение, полученное от установленной системы видеонаблюдения, не всегда радует специалистов-инсталляторов и её пользователей. Сразу же обвинять в низком качестве картинки продавцов или поставщиков не стоит. Всё-таки сложное профессиональное оборудование требует отладки при установке и учёта самых разнообразных нюансов.
Большинство проблем, связанных с передачей изображения, возникает из-за неправильной настройки камер наблюдения. Например, уличное всепогодное оборудование рассчитано на съёмку и при дневном свете, и в сумерках. Такие устройства обладают широким функционалом. Поэтому непрофессиональная настройка может привести к низкому качеству изображения в светлое или в тёмное время суток.

Настройка камеры. OSD-меню.

Чтобы устранить засветку объектива, необходимо поработать со следующими параметрами: SHUTTER. Этот параметр настройки скорости затвора имеет автоматический, а также ручной режим. Последний станет полезным при съёмке быстрых и медленных процессов в условиях слабой освещённости. Скорость срабатывания электронного затвора в 1/120, 1/60, 1/50 и т. д. означает доли секунды, за которые происходит открытие затвора и накопление света. Для ярко освещённого помещения рекомендуется устанавливать значения, не превышающие 1/50. Пример результатов, полученных при съёмке с разным временем срабатывания затвора, представлен на фотографиях.

В списке режимов срабатывания затворов можно обнаружить пункт FLK. Так обозначается скорость, равная 1/60 или 1/120. Этот режим позволяет предотвратить мерцание изображения, которое может появиться в условиях искусственного освещения и частоте сети, некратной 50 Гц. Для России это неактуально, так как у нас частота сети равна 50 Гц.

Регулировка усиления (AGC) отвечает за автоматическую корректировку уровня сигнала в зависимости от параметров внешнего освещения. При её правильной настройке можно добиться частичной и даже полной компенсации засветки. Обычно АРУ регулируется либо ступенчато (LOW/MIDDLE/HIGH/OFF) либо относительно плавно:

С AGC связана ещё одна полезная функция — D-WDR (расширение динамического диапазона). Многие пользователи устройств видеонаблюдения сталкивались с тем, что камера, снимающая одновременно затенённые и ярко освещённые участки (например, людей на фоне яркого света от окна), не может правильно отобразить детали изображения, находящегося в тени, и поэтому эта часть получается слишком тёмной. D-WDR помогает усреднить яркость изображения и избежать потери контрастности. Её использование позволяет достичь достаточно ровного уровня контрастности как затенённых, так и ярких деталей изображения. Для демонстрации возможностей этой функции мы поместили предмет на фоне источника искусственного света.

Установка низкого значения WDR приводит к тому, что при попадании в кадр тёмных и светлых зон одновременно камера жертвует контрастностью, пытаясь охватить максимальную градацию яркости. Задание режима HIGH определяет предельную ширину динамического диапазона, что приводит к заметному улучшению качества и усреднению яркости изображения.
Некоторые камеры с D-WDR могут работать в двух режимах — INDOOR (внутри помещения) и OUTDOOR (для улицы). Внутри зданий для таких устройств рекомендуется устанавливать режим INDOOR.

Следующей проблемой при использовании камер в помещениях может стать их засветка источниками света, направленными непосредственно в объектив. В такой ситуации хорошей картинки настройкой AGC и регулировкой скорости затвора добиться не получится. На помощь в этом случае придёт использование функции подавления засветки: HLC (Highlight Compensation), BLC (Backlight Compensation) или SBLC (Super Backlight Compensation). Их использование поможет снизить влияние имеющихся источников света.
BLC имеет не только автоматический, но и ручной режим. Используя эти режимы, можно выделить отдельные зоны для обработки. Позонная настройка требуется в случаях, когда в кадр одновременно попадают объекты, требующие идентификации, и источник встречного света. Примером ситуации может служить считывание номера авто в ночное время, когда в кадре находятся и гос. номер, и ослепляющий свет фар.

Наглядную работу HLC можно оценить на рисунках ниже:

При включении HLC камера автоматически маскирует источник яркого света. При этом улучшается отображение объектов, находящихся близко к источнику света.

Настройка цветопередачи.

В условиях искусственного освещения чаще всего возникает необходимость регулировки баланса белого. Настройку WHITE BALANCE можно осуществлять в режиме автоматического управления или отслеживания, а также с помощью ручной подстройки, что позволяет добиться высокого качества передачи в сложных условиях освещённости с индивидуальными параметрами. Изменение баланса белого поможет привести цветовую гамму картинки с камеры в соответствие реальным оттенкам.

В камерах обычно есть несколько различных режимов:

ATW – настройка баланса белого в автоматическом режиме в пределах цветовой температуры от 1800°K до 10500°K.

AWC – слежение за балансом белого в автоматическом режиме. При его использовании видеоустройство станет автоматически управлять балансом, исходя из внешнего окружения. MANUAL – режим ручного управления. В случае неправильной передачи цветов при использовании автоматических режимов можно с помощью имеющихся ползунков задать вручную на экране уровень синего (BLUE) и красного (RED) оттенков.

AWC→SET (адаптационные настройки баланса). Чтобы получить оптимальные настройки, необходимо установить перед камерой белый лист и нажать ENTER. При изменении каких-либо параметров освещённости процедуру придётся повторить.

INDOOR (внутри помещения) – данный режим следует использовать, если камера расположена внутри помещения. Он поможет задать баланс белого цвета для цветовой температуры, находящейся в диапазоне от 4500°K до 8500°K.

В итоге при грамотной настройке устройства при работе внутри помещения картинка будет такой:

OUTDOOR (вне помещения) – эта установка поможет в автоматическом режиме настроить баланс белого для температуры цвета от 1800°K до 10500°K. Именно в этот температурный диапазон в течение суток попадает солнечный свет. Установка режима OUTDOOR обычно даёт правильную цветопередачу при размещении камеры на улице.

Зная назначение параметров OSD-меню и их влияние на изображение, можно понять, какие именно функции требуют изменения для получения качественного изображения в различных условиях съемки.

Примечание. Для того чтобы попасть в OSD-меню, на камере присутствуют рычаги управления (кроме скоростных поворотных камер). Рычаги управления OSD-меню могут располагаться на корпусе камеры или на проводах коммутации.

В большинстве камер установлен механический ИК-фильтр. Механический ИК-фильтр ICR (Infrared Cut filter mechanically Removable) — механически сдвигаемый ИК-фильтр, расположенный перед матрицей видеокамеры. Часть света, видимая человеческим глазом, лежит в диапазоне длин волн примерно от 380 до 780 нанометров (нм), в то время как инфракрасное излучение лежит в диапазоне от верхней границы видимого света (780 нм) до 2000 мкм. Инфракрасный свет невидим для человеческого глаза, но видеокамера «видит» как диапазон видимого спектра, так и ближний ИК-диапазон от 700 до 1000 нм.

Таким образом, в дневное время инфракрасное излучение влияет на качество изображения камеры, что приводит к искажению цвета и контраста (например, объект черного цвета камера без ICR будет отображать в фиолетовом цвете), а также к размытию картинки, поскольку излучение в широком диапазоне длин волн преломляется объективом видеокамеры неодинаково.

Вместе с механическим ИК-фильтром в видеокамере присутствует диафрагма. Диафрагма видеокамер – это специальный механический компонент, который регулирует, какое количество света попадает на матрицу видеокамеры. В зависимости от уровня освещения для передачи видеосигнала хорошего качества требуется одинаково приемлемое количество света. Механизм автодиафрагмы видеокамер имеет вид лепестков, которые автоматически соединяются или расходятся, регулируя тем самым световой поток.

Например, если наблюдаемый объект освещается слишком интенсивно, лепестки диафрагмы сходятся, чтобы на матрицу попадало только требуемое ей количество света. Если матрица получит количество света больше, чем требуется для оптимального качества видеосъемки, то на видеоизображении могут возникнуть артефакты в виде засветки.

Если освещения недостаточно, автодифрагма раскрывает лепестки, давая возможность матрице захватить как можно больше света и делая видеоизображение более детализированным. Механизм автодиафрагмы имеет несколько типов. Если это уличная видеокамера, выполненная в едином блоке без возможности быстрой замены объектива, то тогда механизм, отвечающий за соединение или расхождение лепестков автодиафрагмы, находится непосредственно на плате видеокамеры и регулируется её процессором.

Если видеокамера предусматривает быструю замену объектива, а это в основном видеокамеры в стандартом исполнении (или боксовые), то механизм автодиафрагмы располагается непосредственно на объективе, который оборудован специальным кабелем, с помощью которого он подключается к видеокамере и получает необходимое количество энергии для регулировки диафрагмы.

Тип автодиафрагмы, механизм которой находится на плате видеокамеры и управляется видеосигналом, имеет аббревиатуру VD (Video Drive). Та автодиафрагма, которая располагается на объективе и управляется с помощью источника тока, называется Direct Drive и имеет сокращение DD или DC.

На практике и то, и другое решение вполне удобно и применяется, исходя из типа используемых видеокамер в системе видеонаблюдения. Но наибольшее распространение автодиафрагма получила в уличных видеокамерах, так как в течение суток освещенность объекта вне помещений изменяется от самых минимальных до самых максимальных значений.

Хотим акцентировать ваше внимание, что далеко не все производители оснащают свои видеокамеры данными технологиями и механизмами. Однако видеокамеры, которые оснащены механическим ИК-фильтром и автодиафрагмой, гарантируют самое высокое качество видеосъемки в любых условиях освещения, а следовательно, обеспечивают повышенный уровень безопасности объекта любой сложности.

Статья перепечатана с сайта http://ganimedsb.ru/

Статьи

1. Как выбрать камеру видеонаблюдения?
2. Настройка аналоговых видеокамер. OSD-меню.
3. Технология PoE (Power over Ethernet)
4. AHD DVR. Сравнение режимов 12fps и 25fps. (видео)
5. AHD технология: качество 720p/1080p по коаксиалу на 500 м без задержек и потерь
6. Технология Intelligent Heater