Введите число
пять тысяч четыреста девяносто
цифрами*:

* поля обязательны для заполнения

Публикации


Тестирование аналоговых телекамер класса "День/Ночь"

14.01.2011

Введение

Объективы Pentax C2514-M, Fujinon HF25SA-1, Computar TG10Z0513FCS-2
 

Наша методика тестирования телекамер, в общем, никаких изменений не претерпела, но вкратце опишем основные моменты, на которые нужно обратить внимание. В очередной тест-драйв, в котором мы рассматриваем аналоговые телекамеры класса «день/ночь», вошли следующие модели: GE Security KTC-2000DNP, JVC TK-C925E, Pelco C10DN-6X, Samsung SCC-B2313P и Smartec STC-3010/3. Все эти телекамеры объединяет применение ПЗС-матрицы оптического формата 1/3” и использование перемещаемого ИК-фильтра для повышения чувствительности в ночном режиме. У некоторых
производителей имеется своя терминология, для того чтобы отличать такие камеры класса «день/ночь» с подвижным ИК-фильтром от телекамер с электронной функцией «день/ночь». Например, первый тип телекамер у JVC классифицируются как True Day/Night, т.е. «настоящие», а второй – как Easy Day/Night, т.е. «упрощенные». В рамках данного тестирования мы рассматриваем только первый тип телекамер, а второй тип телекамер мы пока рассматривать не будем, так как немало таких моделей мы уже протестировали в недавних выпусках ProSystem CCTV.

Представленные в этом тест-драйве модели телекамер заметно различаются между собой по цене и

Монитор JVC TM-H1750

«возрасту». Если Pelco C10DN-6X и Samsung SCC-B2313P появились совсем недавно (менее года назад), то KTC-2000DNP от General Electrics уже можно считать ветераном: на рынке систем видеонаблюдения эта телекамера уже более трех лет, и, как показывают результаты тестирования, немногое изменилось с тех пор. Не смотря на то, что первые телекамеры «день/ночь» с подвижным ИК-фильтром появились относительно давно, массовое производство объективов с ИК-коррекцией для них было налажено относительно недавно. А без таких объективов эффективная эксплуатация телекамер может встретить определенные затруднения.

Нелинейность видеотракта оценивалась измерением напряжения сигнала на яркостном градационном переходе с известными коэффициентами отражения, и затем осуществлялся расчет показателя гамма-коррекции. При определении разрешающей способности измерялся размах напряжения сигнала, соответствующего изображению штриховых мир из 9 штрихов. В результатах приводятся значения коэффициента модуляции по лучшей и по худшей фазе. Иначе говоря, худшей фазе соответствует наименьший коэффициент модуляции, которой наблюдался на данной штриховой мире, наилучшей фазе – наибольший коэффициент модуляции (при условии передачи всех 9 штрихов). Максимальное отношение сигнал/шум определялось, как обычно, исходя из среднего значения среднеквадратичного отклонения напряжения на уровне черного и белого. При этом освещенность тестового объекта была обязательно выше освещенности, при которой телекамера формирует полный сигнал с отключенной АРУ и временем накопления 1/50 с.

Оценка качества изображения при низкой освещенности проводилась по уровню сигнала и отношению сигнал/шум. Контрольными значениями освещенности мы считали такие, при которых при полностью задействованной АРУ формировался полный уровень сигнала, 50% от полного уровня сигнала (т.е. 50 единиц IRE) либо при близких к заявленным значениям. Напоминаем, что полный уровень сигнала – это 700 мВ, но в некоторых случаях нам приходится отступать от этого критерия в зависимости от отношения регулировки Peak-Average, установленной в телекамере по умолчанию на стадии разработки и производства. Цветопередача оценивалась по той же методике, как и в первом нашем тестировании на предмет оценки точности цветовоспроизведения телекамер. Отличие заключается только лишь в том, что в этом тестировании использовалась таблица ИТ-2У, на которой из практических соображений цветовые прямоугольники с точно такими же, как и прежде, цветами расположены вокруг центра таблицы. Также мы проводили подробный анализ передачи отдельных цветов.

При тестировании дополнительно мы пользовались следующим оборудованием:
 
• объектив Pentax C2514-M,
 
• объектив Fujinon HF25SA-1,
 
• объектив Computar TG10Z0513FCS-2,
 
• монитор высокого разрешения JVC TM-H1750.

                                                             ТЕЛЕКАМЕРА JVC TK-C925E

 

 

Частым участником наших тестирований является оборудование известной японской компании JVC. На этот раз для тестирования мы выбрали телекамеру для круглосуточного видеонаблюдения TK-C925E. Появилась эта модель относительно недавно (полтора года назад) и с этих пор уверенно зарекомендовала себя в классе телекамер «день/ночь» с матрицей оптического формата 1/3”.
 
Как ни странно, но в технических характеристиках приводится лишь общая информация об устройстве. Гораздо больше мы можем почерпнуть о телекамере TK-C925E из рекламной брошюры. Здесь, в частности, приводятся несколько иные данные о чувствительности телекамеры, а именно: 0.5 и 0.04 лк (F1.2, АРУ включена, 25 IRE) для цветного и черно-белого режимов с использованием фирменной технологии Super LoLux. Помимо высокого разрешения и максимального отношения сигнал/шум, производитель отмечает использование нового 10-битного сигнального процессора, высокое качество цветовоспроизведения, а также возможность внешнего управления функцией «день/ночь». Среди прочих особенностей этой телекамеры стоит выделить наличие экранного меню, значительно расширяющего функциональность устройства и повышающего удобство работы с ним.

В комплект телекамеры входит только достаточно подробная инструкция по настройке и эксплуатации. Обычно в комплекте поставки имеется кольцо-адаптер C/CS и некоторые другие аксессуары, но здесь этого нет. В действительности, необходимости в штекере для объектива с автодиафрагмой нет, так как преобладающее большинство таких объективов уже поставляется с нужным штекером, а кольцо-адаптер C/CS не требуется, поскольку глубины подстройки заднего фокуса достаточно для обоих типов крепления объектива.

На боковой стенке корпуса этой довольно массивной телекамеры расположен разъем для подключения объектива с АРД, а рядом с ним находятся переключатель типа управления диафрагмой (постоянный ток / видеосигнал) и регулировка уровня видеосигнала. Одна четырехпозиционная и одна обычная кнопки управления экранным меню настройки располагаются на задней стенке корпуса. Также здесь имеются переключатель типа синхронизации, световая индикация наличия питания, видеовыход, контакты для подключения питания и многофункциональный разъем. Такое название ему дали по той причине, что он может использоваться и для управления функцией «день/ночь», и для сигнализации о соответствующем переходе между режимами. Данный способ переключения необходим при использовании ИК-подсветки в ночном режиме, потому что при обычном автоматическом переключении между дневным и ночным режимами и при работе с ИК-подсветкой в условиях низкой освещенности телекамера будет постоянно переходить из одного режима в другой и обратно. Выбор способа работы этого многофункционального разъема осуществляется через экранное меню. Наибольший интерес в экранном меню представляет раздел настроек TITLE/VIDEO. Здесь можно отдельно настроить работу АРУ: ограничить максимальное усиление для автоматической регулировки либо задать усиление вручную, а также включить режим компенсации фоновой засветки. Последняя функция представляет собой ограничение области экспозиции, тогда как без этой функции автоматическая подстройка экспозиции осуществляется по всему кадру.
Следует сказать, что автоэкспозиция на этой телекамере реализована грамотно. Если с объективом с фиксированной или ручной диафрагмой все понятно – работает автоматический электронный затвор – то с АРД дело обстоит более сложно. Возможности этой телекамеры позволяют задавать фиксированное время накопления от 1/50 до 1/10000 с либо включить его автоматическую подстройку с указанием минимального предела (до 1/100000 с), и тогда переизбыток освещенности будет сначала компенсироваться автоматической регулировкой времени накопления, а потом АРД.

К этому же разделу настроек TITLE/VIDEO относится переключение между дневным и ночным режимами. Для автоматического переключения следует указать уровень сигнала, при котором происходит переключение, и интервал времени, по истечении которого оно должно произойти. Стоит также обратить внимание на то, что при фиксации баланса белого пользователь может самостоятельно осуществлять его коррекцию в достаточно широком диапазоне. Также через экранное меню можно подстраивать фазу вертикальной синхронизации и выбирать тип монитора.

Здесь хотелось бы сделать небольшое отступление. Широкое использование различных сокращений и введение упрощенных обозначений, в частности в охранном телевидении, приводит к снижению уровня знаний специалистов нашей индустрии.

Осциллограмма штриховой миры с плавно возрастающей частотой. Ночнойрежим (слева) и дневной режим (справа)
 

В общем, дело дошло до того, что понимание сути коррекции полутоновых искажений, т.е. гамма-коррекции, уже не требуется. Если взять в качестве примера рассматриваемую модель телекамеры, то оказывается, что теперь пользователю нужно только знать, что телекамера может использоваться как с ЭЛТ-, так и ЖК-мониторами. Кстати, и в инструкции по настройке этим упрощенным обозначениям не дается расшифровка. В инструкции сказано только о том, что эта регулировка имеет три положения: CRT, LCD1, LCD2. Как показали измерения, режиму CRT соответствует показатель гамма-коррекции 0.45, LCD1 – 0.55, LCD2 – линейная характеристика, т. е. показатель близок к единице.

Не заходя в меню настроек, можно зафиксировать текущий баланс белого нажатием 4-позиционной кнопки, а также осуществить фокусировку изображения (для объектива с автодиафрагмой) нажатием этой же кнопки вверх.
Результаты измерения разрешающей способности оказались, на наш взгляд, вполне удовлетворительными. Измерения коэффициента модуляции проводились по мирам, состоящим из 9 штрихов.

Как видно из таблицы, заявленное значение 540 ТВЛ достигается в черно-белом режиме. Характер снижения коэффициента модуляции для черно-белого и цветного режимов наглядно демонстрируют соответствующие осциллограммы

Максимальное отношение сигнал/шум 50 дБ также может быть получено в черно-белом режиме. В цветном режиме оно составляет 45 дБ, главным образом, из-за неточности баланса белого. Измерения шума проводились не только на уровне черного, но и белого, а при расчете отношения бралось среднее значение. Данные значения получены при расчете среднего напряжения шума на белом и на черном с показателем гамма-коррекции 0.45. В линейном режиме был получен худший результат из-за возросшего шума на белом. Как мы уже говорили выше, работа автоэкспозиции на этой телекамере реализована очень удачно. Избыток освещенности компенсируется сначала сокращением времени накопления, а потом автоматической регулировкой диафрагмы. Польза от такого подхода очевидна.Чувствительность телекамеры можно охарактеризовать следующим образом. С отключенной АРУ и при освещенности 26 лк (F1.4) телекамера формирует уровень сигнала 480 мВ. Это же значение удерживается в режиме автоматического электронного затвора и при более высоких освещенностях.уровень сигнала в процентах, а не в единицах IRE, указан не случайно. Скорее всего это значение приводится относительно не 700 мВ, а того уровня сигнала, который формируется на данной сцене с учетом отношения Peak-Average. Действительно, при освещенности 0.12 лк (F1.4), что соответствует 0.09 лк (F1.2), был измерен уровень сигнала 240 мВ (т.е. 50% от 480 мВ), но отношение сигнал/шум снизилось до 16 дБ.

Глубина модуляции на различных штриховых мирах

Объективы с АРД при слишком малом относительном отверстии диафрагмы обеспечивают очень низкое качество изображения. Кроме того, пользователь может ограничить минимальное время накопления исходя из величины приемлемого вертикального смаза изображения (по нашим наблюдениям, это значение для современных ПЗС-матриц находится в диапазоне 1/2000-1/10000 c). К сожалению, не на всех современных телекамерах такая функциональность присутствует. В независимости от этого ограничения, время экспозиции уменьшается до необходимого значения при включении режима фокусировки изображения.

Этот изначально невысокий уровень сигнала обусловлен тем, что отношение Peak-Average в самой телекамере, настроено таким образом, чтобы пиковые значения напряжения видеосигнала не превышали стандартные 700 мВ, поэтому максимальный уровень видеосигнала на нашей таблице ИТ-

4Р и составляет 480 мВ. Этот же уровень сигнала за счет АРУ удерживается и при гораздо меньшей освещенности в дневном режиме: при освещенности 0.9 лк (F1.4) был измерен сигнал 450 мВ с отношением сигнал/шум 25 дБ. При освещенности 0.3 лк (F1.4) в том же режиме уровень сигнала составил 320 мВ с отношением сигнал/шум 18 дБ. Отметим, что эти результаты превосходят указанные в спецификациях значения. Заявленные 50% от уровня сигнала в ночном режиме (т.е. 350 мВ, если понимать под этим значением 50 IRE) были получены с отношением сигнал/шум 19 дБ при освещенности 0.23 лк (F1.4). Если сравнить с заявленным значением освещенности, то полученное расхождение может быть объяснено тем, что при расчете учитывалась энергия ближнего ИК-диапазона, которая при тестировании отсекалась нейтральными серыми фильтрами. Можно высказать еще одно предположение, которое, на наш взгляд, более правдоподобно.

Для оценки точности цветовоспроизведения обратимся к соответствующей таблице.При источнике освещения с цветовой температурой 3200К наибольшая ошибка в цветопередаче наблюдается на зеленом цвете. Причем эта ошибка, скорее всего, вызвана меньшей цветовой насыщенностью, а не изменением цветового оттенка. Интересно также, что отклонение в передаче синего цвета объясняется только лишь его меньшей яркостью, а насыщенность и цветовой оттенок практически не искажены. Наибольшая ошибка в цветопередаче при освещении с цветовой температурой 5600К наблюдается на голубом и желтом цветах. Связано это с заметным изменением цветового оттенка, хотя, в общем, при этом типе источника света индекс цветопередачи оказался относительно высоким.
 

                                                Цветопередача при наблюдении таблицы ИТ-2У

 

Объективное заключение по телекамере JVC TK-C925E можно сделать следующее. Благодаря многофункциональному разъему для подключения внешних устройств ее можно использовать как полноценную телекамеру «день/ночь». В черно-белом режиме она действительно обеспечивает высокое заявленное разрешение - 540 ТВЛ. При работе в дневном (цветном) режиме можно говорить лишь о 480 ТВЛ, которых, впрочем, вполне достаточно для современных устройств цифровой записи. Благодаря высокому отношению сигнал/шум в выходном видеосигнале телекамера выдает вполне приемлемое качество изображения и при низкой освещенности. Данная модель действительно обладает относительно высоким качеством цветопередачи, однако наилучшие показатели были получены при освещении 5600 К. Еще раз обязательно следует отметить грамотную работу схемы автоэкспозиции при работе с объективами с АРД. Телекамера не просто комбинирует эти два автоматических режима (автоматическая регулировка времени накопления и АРД), но и позволяет ограничивать время экспозиции. Также обратим внимание на достаточно простую настройку и, что немаловажно, невысокую стоимость для такой многофункциональной модели. Стоимость этой телекамеры составляет 250 евро.

Оборудование для тестирования предоставлено компанией «АРМО-Системы».

                                 ТЕЛЕКАМЕРА GE SECURITY KTC-2000DNP 

 

Модель KTC-2000DNP представляет собой телекамеру класса «день/ночь» с высоким разрешением. Кроме того, перемещаемый ИК-фильтр позволяет вести наблюдение в полной темноте при наличии инфракрасной подсветки. В число стандартных особенностей и функций этой телекамеры входят применение ПЗС-матрицы EXview HAD, высокое разрешение в черно-белом режиме – 570 ТВЛ, автоматический баланс белого, компенсация фоновой засветки, поддержка обоих типов управления автодиафрагмой (видеосигналом и постоянным током). Впрочем, последнее производителем относится к отличительным особенностям. Прочие «отличительные особенности» за последнее время уже стали привычными: высокоскоростной электронный затвор, широкий диапазон напряжения питания (10-40 В постоянного тока, 18-30 В переменного тока) и т.д. Опционально с телекамерой может поставляться устройство PlusPack, представляющее собой компактный передатчик видеосигнала по витой паре.

Все необходимые регулировки на телекамере осуществляются с помощью DIP-переключателей, вынесенных на боковую панель корпуса телекамеры под передвижную крышку. Под этой же крышкой расположены кнопки подстройки синхронизации и регулировка уровня сигнала при использовании объектива с автоматической регулировкой диафрагмы, управляемой сигналом постоянного тока. Регулировка заднего фокуса осуществляется перемещением ПЗС-матрицы вдоль оптической оси объектива. Колодка для подключения питания и видеовыход традиционно размещены на задней панели корпуса. Для подключения тестового монитора во время инсталляции имеется дополнительный разъем BNC.

С помощью DIP-переключателей, расположенных на корпусе телекамеры, можно фиксировать текущий баланс белого, включать и выключать компенсацию фоновой засветки, переводить телекамеру в линейный режим (отключать гамма-коррекцию), а также вручную переключать телекамеру в ночной режим. Автоматическая регулировка усиления имеет обычный и дополнительный предел усиления (Normal AGC / Super AGC). Автоматическое переключение телекамеры в ночной режим может осуществляться при обоих положениях регулировки АРУ.

Прежде чем перейти к результатам тестирования, обратим внимание на заявленные характеристики. Данная телекамера появилась относительно давно, а ее возможности до сих пор делают ее конкурентоспособной в классе телекамер «день/ночь».

Первый недостаток, на который мы обратили внимание - это перекос ПЗС-матрицы. Величина этого перекоса превышает глубину резкости объективов при полностью открытой диафрагме, и по этой причине очень тяжело получить изображение с равномерной четкостью.

Измерение и расчет показателя гамма-коррекции продемонстрировали точное соответствие указанным значениям – 0.45 и 1.0. При применении объективов с ручной или фиксированной диафрагмой на телекамере может использоваться автоматический электронный затвор. Если нужно зафиксировать время накопления на величине 1/50 с, то необходимо поставить переключатель AES/VD/DD в положение VD или DD, что соответствует работе с АРД-объективами, управляемыми видеосигналом или постоянным током. Примечательно, что даже при использовании объективов с АРД, управляемой постоянным током, на телекамере может использоваться и автоматическая регулировка времени накопления.

Осциллограмма штриховой миры с плавно возрастающей частотой. Ночной режим (слева) и дневной режим (справа)
Это означает, что при возрастании освещенности до определенной величины сначала уменьшается время накопления заряда, а по достижении некоторого значения включается АРД. Напоминаем, что такой способ позволяет работать с большими значениями относительного отверстия диафрагмы при высоких уровнях освещенности. А, как известно, АРД-объективы при больших F-числах обладают весьма плохой разрешающей способностью. Интересно то, что такой способ комбинированной работы АРН и АРД появился относительно давно, а до сих пор на многих телекамерах он не используется.  Разрешающая способность этой телекамеры оказалась не такой высокой, как это указано в спецификациях, в большей степени это касается работы в черно-белом режиме. Конкретные значения, измеренные на мирах из 9 штрихов, приведены в соответствующей таблице.

Анализируя эти значения, следует иметь в виду, что апертурная коррекция в модели KTC-2000 реализована в разумных пределах и не достигает максимума, как это имеет место на многих новых телекамерах. Для большей наглядности к указанным результатам мы добавили осциллограммы штриховой миры с плавно возрастающей частотой. Максимальное отношение сигнал/шум в действительности получилось достаточно высоким, но в черно-белом режиме - 51 дБ, что практически соответствует заявленному значению. При этом показатель гамма-коррекции имел значение 0.45. В черно-белом режиме с показателем гамма-коррекции равным 1 отношение сигнал/шум составило 49.5 дБ из-за возросшего шума на уровне белого. Более низкое значение сигнал/шум в цветном режиме – 48 дБ (гамма-коррекция 0.45) связано с неточностью работы автоматического баланса белого.

Полностью отключить АРУ на этой телекамере нельзя, поэтому измерения проводились при высокой освещенности (достаточной для формирования максимального размаха видеосигнала без АРУ) с включенной автоматической регулировкой времени накопления. Если переключатель ограничения АРУ
Глубина модуляции на различных штриховых мирах
стоит в положении Super AGC, то при освещенности 0.9 лк (F1.4) в дневном режиме телекамера формирует сигнал 510 мВ с отношением сигнал/шум равным 20.5 дБ. А при освещенности 0.23 лк (F1.4) уровень сигнала составляет 215 мВ, отношение сигнал/шум – 14.5 дБ. Это значение несколько выше заявленного порога в 0.14 лк (F1.4). Для ночного режима были получены также отличные от указанных в спецификациях значения. Уровень сигнала 200 мВ (примерно 30 IRE) телекамера формирует при освещенности 0.1 лк (F1.4), а отношение сигнал/шум при этом составляет 16 дБ.

Результаты оценки цветопередачи, приведенные в таблице, нуждаются в небольшом комментарии. При цветовой температуре источника света 3200K наибольшая ошибка имеет место в воспроизведении пурпурного и синего цветов. Пурпурный цвет явно искажен в сторону красного. Ошибка в передаче синего цвета также вызвана его низкой насыщенностью. В то же время белый цвет искажен в сторону синего. При цветовой температуре 5600К практически все цвета передаются с небольшими искажениями, кроме проблемного пурпурного, который еще больше сместился в сторону красного. Сравнивая значения яркости в каналах R, G, B на черном с соответствующими значениями испытательной таблицы, нельзя не обратить внимание на наличие автоматической привязки уровня черного. Это повышает контраст, делая изображение более информативным и комфортным для восприятия. В заключение перечислим основные достоинства и недостатки этой телекамеры. Главный недостаток, на наш взгляд, связан с перекосом матрицы, однако не исключено, что это дефект конкретного экземпляра, который попал в наши руки. Относительно минимальной освещенности следует сказать, что в черно-белом режиме эта телекамера не отличается от других представителей данного класса. Горизонтальное разрешение не достигло заявленной величины и в цветном режиме составило
                                        Цветопередача при наблюдении таблицы ИТ-2У
 
460 ТВЛ, а в черно-белом – 500 ТВЛ. Максимальное отношение/сигнал шум оказалось достаточно высоким 51 дБ. Наилучшая точность цветовоспроизведения имеет место при цветовой температуре источника света 5600K. Наиболее важными достоинствами этой телекамеры стоит назвать автоэкспозицию и систему автоматического переключение день/ночь. Благодаря совместной работе АРН и АРД телекамера способна работать и при весьма высоких уровнях освещенности, а в полной темноте с использованием ИК-подсветки телекамера не будет переключаться в дневной режим, не нуждаясь при этом во внешнем управлении. В общем, телекамера очень хорошо подходит для тех задач, для которых она и разрабатывалась, т.е. для наружного круглосуточного видеонаблюдения. Стоимость телекамеры GE Security KTC-2000DNP в настоящее время составляет 416 евро.

Оборудование для тестирования предоставлено компанией «АРМО-Системы».
 
 
                                                              ТЕЛЕКАМЕРА PELCO C10DN-6X
 
 
 
В последнем обновлении линейки телекамер Pelco появилась миниатюрная модель C10DN-6X. Последняя протестированная нами телекамера Pelco также имела компактный корпус характерного черного цвета. Кстати, преимущество черного цвета корпуса и в том, что большинство объективов также черного цвета, а подобное гармоничное сочетание делает телекамеру более привлекательной для инсталляции в помещениях со строгими требованиями к дизайну.Перечислим характерные особенности этой телекамеры. Прежде всего, это телекамера класса «день/ночь» с ПЗС-матрицей оптического формата 1/3”. Камера отличается высоким разрешением (официально заявлено 540 ТВЛ). Как и практически все современные телекамеры, она обладает цифровой обработкой видеосигнала, а также такими типичными функциями, как автоматический баланс белого, компенсация фоновой засветки, АРУ, автоматический электронный затвор. Гибкая настройка телекамеры реализована благодаря экранному меню, навигация по которому осуществляется одной кнопкой-джойстиком. Для удобства инсталляции телекамера автоматически распознает тип управления объектива с АРД (постоянным током или видеосигналом), тип электропитания (12 В постоянного тока / 24 В переменного тока).

Телекамера обладает нечасто встречающейся функцией компенсации длины кабеля и фирменной функцией Eclipser. Управление переключением между дневным и ночным режимами может осуществляться с помощью внешних сигналов для более устойчивой работы телекамеры с инфракрасной подсветкой.

Разъем для подключения АРД-объективов и кнопка-джойстик расположены на боковой стенке миниатюрного корпуса телекамеры. На задней стенке устанавливается колодка для подключения питания телекамеры, там же расположен видеовыход с разъемом BNC. С помощью дополнительного разъема можно подключить устройство для внешнего управления переключением день/ночь. Регулировка заднего фокуса осуществляется вращением соответствующего кольца, в котором устанавливается объектив.

Благодаря предварительно настраиваемым профилям телекамеру можно легко переключать из одной конфигурации в другую. Конфигурация каждого профиля включает в себя полный перечень настроек, в том числе настройка экспозиции, АРУ, переключения день/ночь. Автоматическая экспозиция может подразумевать работу с автоматической регулировкой диафрагмы при фиксированном и автоматическом электронном затворе.

Автоматический электронный затвор, конечно же, может также использоваться и с обычными объективами с ручной или фиксированной диафрагмой. Учитывая возможность комбинированной работы автоматической регулировки накопления вместе с АРД, функция компенсации фоновой засветки может включаться как с электронным затвором, так и с АРД. Однако подтвердить эффективную работу функции компенсации фоновой засветки совместно с АРД-объективами мы не можем. Тем не менее, при работе с автоматическим электронным затвором компенсация фоновой засветки проявила себя достаточно хорошо, хотя в настройке отсутствует выбор зон экспозиции, и доступна только работа по центральной области изображения. Функция Eclipser призвана решать те же задачи, что и компенсация фоновой засветки, но только для работы с АРД-объективами, но убедиться в ее практической эффективности, к сожалению, мы так и не смогли. Здесь следует сделать небольшое отступление.На некоторых веб-сайтах, где занимаются бездумным (возможно, даже машинным) переводом зарубежных новостей на русский язык, безосновательно пишут, что суть функции Eclipser состоит в «затемнении пересвеченных областей», тем самым вводя в заблуждение потенциальных пользователей оборудования Pelco.

 
Осциллограмма штриховой миры с плавно возрастающей частотой для минимальной апертурной коррекции. Ночной режим (слева, цена деления 100 мВ) и дневной режим (справа, ценаделения 100 мВ)
 
Продолжая описание возможностей настройки телекамеры, добавим, что для АРУ можно устанавливать два значения ограничения максимального усиления, выбирать способ переключения режимов день/ночь. Автоматический переход в ночной режим и обратно реализован так же, как и на телекамере GANZ ZC-YHW702P, протестированной в прошлом номере нашего журнала. Напомним, для того чтобы телекамера постоянно не возвращалась в дневной режим при высоком уровне сигнала в ночном режиме, предусмотрена такая регулировка как FILTER LIMIT, которая ограничивает время нахождения телекамеры в ночном режиме (10, 30 минут).Предварительно телекамера дважды возвращается в дневной режим, по всей вероятности, это нужно для исключения ошибочного включения ночного режима. Вспышка цветовой синхронизации в ночном режиме отключается. Особо хотелось бы обратить ваше внимание на высокий контраст изображения, как в цветном, так и в черно-белом режиме. Если питание телекамеры осуществляется переменным током, то можно подстроить фазу вертикальной синхронизации. Четкость изображения может изменяться апертурной коррекцией. Влияние этой регулировки на коэффициент модуляции сигнала для высоких частот отображено в отдельной таблице. Помимо апертурной коррекции, на телекамере предусмотрена корректировка АЧХ выходного видеосигнала для компенсации длины кабеля до 500 м.

 
Осциллограмма штриховой миры с плавно возрастающей частотой для средней апертурной коррекции. Ночной режим (слева, цена деления 200 мВ) и дневной режим (справа, цена
деления 100 мВ)
При необходимости на отдельную часть изображения можно наложить маску, однако она никак не связана с работой системы автоматической экспозиции, как это бывает на некоторых телекамерах. Типично для Pelco и несколько необычно для такой области как телевидение то, что степень гамма-коррекции у модели C10DN-6X указывается в процентах (60% и 100%). Интуитивно понятно, что речь идет о значениях 0.6 и 1.0. Положению 60% процентов действительно соответствует значение 0.6, а 100% - в пределах 0.9-1.0. Вот мы плавно и подошли к результатам тестирования. Примечательно, что и в цветном режиме телекамера обладает сравнительно высокой разрешающей способностью, которая достигает 500 ТВЛ, чего вполне достаточно при использовании с современными устройствами цифровой записи. Заявленные 540 ТВЛ были получены в черно-белом режиме с весьма высоким коэффициентом модуляции (более 40%). В дополнение к этим данным мы приводим несколько осциллограмм штриховой миры с плавно возрастающей частотой, которые также подтверждают высокую разрешающую способность у этой модели. Максимальное отношение сигнал шум 49.5 дБ было достигнуто при степени гамма-коррекции 0.6 в ночном режиме со средней апертурной коррекцией (SOFT A). А при наилучшей резкости изображения (SHARP) оно, естественно ухудшилось, снизившись до величины 41.5 дБ. Тем не менее, мы получили при одних и тех же настройках и максимальное разрешение, и максимальное отношение сигнал/шум, соответствующими заявленным значениям.
    Глубина модуляции на различных штриховых мирах
Более того, отношение сигнал/шум оказалось даже несколько выше. К сожалению, в цветном режиме, когда значительный вклад вносят цветовые шумы, мы получили значения 40 и 45 дБ при апертурной коррекции SHARP и SOFT A, соответственно.В ходе измерения минимальной освещенности мы обратили внимание на то, что ниже определенного порога апертурная коррекция практически отключается для снижения уровня шума, т.е. при уровне освещенности 0.1 лк (F1.4) никакой разницы между апертурной коррекцией SOFT A, SOFT B и SHARP не наблюдается. В дневном режиме при освещенности 13 лк (F1.4) телекамера с отключенной АРУ сформировала уровень сигнала 510 мВ с отношением сигнал/шум 43.5 дБ, чем она заметно выделяется среди других участников тестирования. Задействовав по максимуму АРУ, на выходе телекамеры был измерен сигнал 510 мВ при освещенности 0.15 лк (F1.4). Отношение сигнал/шум при этом составило 18 дБ, что, в общем-то, значительно лучше, чем заявлено в характеристиках. В ночном режиме при освещенности 0.11 лк (F1.4) за счет большого усиления сигнала его уровень составляет 650 мВ, а отношение сигнал/шум – 20.5 дБ. Уровень сигнала 290 мВ (т.е. примерно 40 IRE) телекамера формирует при освещенности 0.03 лк (F1.4) с отношением сигнал/шум 13.5 дБ. Если сравнить полученное значение освещенности с заявленным, то окажется, что уровень сигнала 40 IRE получился при вдвое меньшей освещенности. Это означает, что при заявленной освещенности отношение сигнал/шум составит чуть более 20 дБ, а, как правило, именно таким является критерий оценки минимальной освещенности. Теперь перейдем к оценке точности цветопередачи. По сравнению с предыдущим тестированием телекамеры Pelco (№4, 2007 г.) наблюдается заметное улучшение по этому параметру. Прежде чем начать анализировать искажения отдельных цветов, обратим внимание на черный цвет.
Низкий уровень яркости связан не только с отличием в значении показателя гамма-коррекции, который равен 0.6, в то время как расчет идет для показателя 0.45, но и с привязкой к уровню черного.

Осциллограмма штриховой миры с плавно возрастающей частотой для максимальной апертурной коррекции. Ночной режим (слева, цена деления 200 мВ) и дневной режим (справа, цена деления 100 мВ)
С одной стороны, мы получаем более контрастное изображение, с другой, – дополнительную ошибку в воспроизведении цветов, хотя, на наш взгляд, это вполне рациональный компромисс.При цветовой температуре источника света 3200К наибольшее искажение цветового оттенка наблюдается на голубом и синем цветах, в то время как ошибка в передаче красного и пурпурного цветов связана со снижением яркости и цветовой насыщенности. Искажение синего и красного цветов при температуре 5600K заключается в более низкой цветовой насыщенности, а в случае пурпурного цвета сюда еще добавляется и искажение цветового тона.Подведем итоги тестирования Pelco C10DN-6X. Безусловное достоинство этой телекамеры заключается в хорошем соответствии измеренных и заявленных значений основных характеристик: разрешения, максимального отношения сигнал/шум, минимальной освещенности. Особенно хотелось бы подчеркнуть именно результаты измерения минимальной освещенности, которые положительно выделяются на общем фоне. На телекамере имеется также такая полезная функция, как коррекция битых пикселов, которая нам, впрочем, и не понадобилась, потому что их просто не было. Благодаря возможности внешнего управления переключениями день/ночь телекамера может полноценно функционировать с инфракрасной подсветкой, а благодаря продуманной работе автоматической экспозиции (комплексное функционирование АРД и автоматического электронного затвора) диапазон возможных освещенностей значительно расширен.

Сейчас такую полнофункциональную телекамеру класса «день/ночь» от известного американского производителя можно купить за 471 доллар.
                                          Цветопередача при наблюдении таблицы ИТ-2У

Оборудование для тестирования предоставлено компанией «АРМО-Системы».
 
 
                    ТЕЛЕКАМЕРА SAMSUNG SCC-B2313P
 
 
Так как модель SCC-B2313P является одной из самых новых телекамер Samsung, то мы не могли обойти ее стороной в данном тестировании. Эта телекамера относится к классу «день/ночь» и обладает ПЗС-матрицей оптического формата 1/3”. Производитель обращает внимание на такие особенности данной модели, как высокую чувствительность, низкий уровень минимальной освещенности (что, в общем-то, вытекает из первого), превосходное функционирование компенсации фоновой засветки, цифровая синхронизация и высокое разрешение.

Работа с многочисленными настройками телекамеры реализуется через экранное меню. Навигация по нему осуществляется с помощью одной кнопки-джойстика. Кроме нее на задней стенке корпуса расположена колодка для подключения питания со светодиодной индикацией, многоконтактный разъем для подключения дистанционного управления и для внешнего управления переключениями день/ночь. Также этот разъем включает в себя тревожный выход, который используется с видеодетектором движения. Разъем для подключения АРД-объективов и переключатель типа управления АРД вынесены на боковую стенку корпуса.

Из всех имеющихся настроек мы бы хотели выделить традиционные, т. е. часто встречающиеся в телекамерах, и менее привычные, которые встречаются редко. К типичным настройкам относятся такие как АРУ (два значения либо выключена), тип автоэкспозиции (АРД или автоматический электронный затвор), функция компенсации фоновой засветки, а также выбор времени накопления (может устанавливаться для всех типов объективов). Сюда же следует причислить автоматический баланс белого, способ управления переключением день/ночь. Реже встречаются такие регулировки и функции, как апертурная коррекция, наложение маски на изображение, цифровое увеличение, инвертирование яркости изображения и различные способы зеркального отражения изображения. Особо хотим обратить внимание на возможность усиления цветоразностных сигналов (наряду с наличием регулировки уровня цветоразностных сигналов), контроль цветовой насыщенности и апертурной коррекции при работе АРУ, а также гамма-коррекцию цветоразностных сигналов. Детектор движения на этой телекамере, по всей видимости, всерьез воспринимать не стоит, так как он работает только по высококонтрастным быстродвижущимся объектам. Впрочем, на задней панели телекамеры предусмотрен тревожный выход на тот случай, если детектор движения все же будет востребован.

Автоматическая экспозиция подразумевает только раздельное функционирование АРД и автоматического электронного затвора. Тем не менее, при использовании как АРД-объективов, так и объективов с ручной или фиксированной диафрагмой, можно вручную устанавливать время экспозиции от 1/50 до 1/10000 с. Промежуточные значения здесь таковы: 1/120, 1/250, 1/500, 1/1000, 1/2000 и 1/4000 с. При низкой освещенности на телекамере может включаться дополнительное накопления заряда с увеличением времени экспозиции в 256 раз, т.е. более 5 секунд.

Функция компенсации фоновой засветки одинаково хорошо работает как с автоматической регулировкой накопления заряда, так и с АРД. При этом есть возможность выбора области экспозиции и степени компенсации. Для автоматического управления переходами день/ночь указывается уровень сигнала, при котором происходит переключение, а также интервал задержки (отдельно для каждого перехода).
Предварительный анализ осциллограмм штриховой миры с плавно возрастающей частотой, снятых при разных значениях регулировки апертурной коррекции, показал, что оптимальным будет включение максимальной резкости изображения. Особенности обработки яркостного сигнала на этой телекамере придают осциллограмме миры при минимальной апертурной коррекции такой необычный вид, при этом изображение обладает большей зернистостью, чем при максимальной апертурной коррекции.

При измерении разрешения по 5 штрихам на мире 520 ТВЛ модуляция оказалась ниже 5%, однако на мире 500 ТВЛ по худшей фазе модуляция уже составила 14%. Это все относится к дневному режиму, а в ночном режиме на мире 520 ТВЛ коэффициент модуляции составил 17%. Более подробно мы приведем результаты измерения разрешения по мирам, состоящим из 9 штрихов.

Несмотря на то, что заявленное значение разрешающей способности получается только по лучшей фазе и по мирам из 5 штрихов, полученные результаты заслуживают высокой оценки.

Максимальное отношение сигнал/шум при данном положении регулировки апертурной коррекции, как и ожидалось, не достигало заявленного значения и составило 46 дБ в черно-белом режиме с отключенной АРУ и вспышкой цветовой синхронизации. Когда регулировка четкости стоит в положении 1, отношение сигнал/шум в черно-белом режиме составляет 51.5 дБ.

При измерениях минимальной освещенности регулировка четкости находилась в положении 2. Впрочем, имеется и еще один пункт в меню настройки телекамеры, который может оказать влияние на величину шума при низкой освещенности. Это настройка AGC DETAIL, которая позволяет пользователю самостоятельно указывать степень четкости по мере возрастания усиления. Обычно на телекамерах встречается так называемая адаптивная апертурная коррекция, которая автоматически уменьшает четкость изображения при определенном снижении освещенности наблюдаемой сцены, так что такая настройка в некотором роде оригинальна.
              Глубина модуляции на различных штриховых мирах
В общем, при отключенной АРУ в цветном (дневном) режиме телекамера формирует сигнал 580 мВ при освещенности 26 лк (F1.4). Полное включение АРУ поддерживает уровень сигнала 650 мВ при освещенности 0.8 лк (F1.4), а отношение сигнал/шум составляет 22 дБ. Регулировка AGC COLOR, которая определяет цветовую насыщенность при низкой освещенности, т. е. при значительном усилении сигнала, в ходе измерений находилась в нейтральном положении. Такой перечень настроек дает пользователю выбор. Можно либо сохранить высокую цветовую насыщенность даже при низкой освещенности, либо снизить цветовые шумы на изображении.
При освещенности 0.24 лк (F1.4) телекамера формирует уровень сигнал 310 мВ, что заметно выше, чем указано в спецификациях, однако отношение сигнал/шум составляет 17 дБ. Приведенным выше значениям везде соответствует среднее положение регулировки AGC DETAIL. В черно-белом режиме при освещенности 0.11 лк (F1.4), что соответствует 0.08 лк (F1.2), уровень сигнала составил 290 мВ (примерно 40 IRE), а отношение сигнал/шум – 16.5 дБ. Таким образом, в черно-белом режиме порог минимальной освещенности оказался примерно в два раза выше, чем указано в спецификациях. Используя 256-кратное накопление, телекамера позволила сформировать сигнал 320 мВ при освещенности 0.0004 лк (F1.4), но отношение сигнал/шум составило 16 дБ. Если привязать уровень сигнала к заявленному в характеристиках, то и здесь порог минимальной освещенности окажется в два раза выше заявленного значения. Впрочем, использование такой длительной экспозиции (более 5 секунд) на практике имеет очевидные ограничения. Переходя к оценке точности цветопередачи, отметим, что показатель гамма-коррекции равняется 0.55 и изменению, что удивительно при таком обилии настроек, не подлежит. Сложность оценки цветовоспроизведения придавало наличие таких регулировок, как С-KNEE и С-LEVEL.
Осциллограммы с плавно изменяющейся частотой, цветной режим, резкость 1 (слева), резкость 2 (в центре), резкость 3 (справа)
 
Исходя из их названий, несложно догадаться, что речь идет о подстройке гамма-коррекции и уровня цветоразностных сигналов. На всякий случай мы убедились, что изменение C-KNEE не сказывается на яркостном сигнале. Если даже ограничиться крайними и средним положением каждой регулировки, то это означает уже 9 измерений для обоих типов источника света: 3200К и 5600К. Из всех проведенных измерений, нам нужно выделить только одно, поскольку разброс по цветопередаче оказался не слишком большой, а одним из лучших сочетаний было минимальное положение C-KNEE и среднее C-LEVEL.

Теперь прокомментируем искажения некоторых цветов, начиная с цветовой температуры 3200К. Большая ошибка в передаче желтого цвета заключается в сниженной цветовой насыщенности, в то время как цветовой оттенок изменений не претерпел, то же относится и к синему цвету. А в случае с зеленым и пурпурным цветами ошибка связана именно с изменением цветового тона. При цветовой температуре 5600К наибольший вклад в ошибку цветовоспроизведения вносят желтый и пурпурный цвета. Первый, как и при цветовой температуре 3200К, из-за сниженной насыщенности, а второй – из-за отклонения цветового тона в сторону красного. В общем, результаты получились не очень впечатляющими.

В заключение тестирования телекамеры Samsung SCC-B2313P обратим внимание на ее основные характеристики.
Осциллограммы с плавно изменяющейся частотой, черно-белый режим, резкость 1 (слева), резкость 2 (в центре), резкость 3 (справа)
 
Обладая большими возможностями по гибкой настройке, эта телекамера одновременно вызовет и определенные трудности при инсталляции. Однако даже если при первоначальной настройке будут допущены какие-либо оплошности, их всегда можно будет исправить благодаря дистанционному управлению через интерфейс RS-485. Несмотря на то, что заявленные значения разрешающей способности ни в цветном, ни в черно-белом режимах достигнуты не были, полученный результат и так заслуживает хорошей оценки.Максимальное отношение сигнал/шум немного превысило указанное в характеристиках значение. При измерении порога минимальной освещенности оказалось, что в дневном режиме он ниже заявленного, а в ночном выше примерно в два раза. Такое отклонение можно считать приемлемым. Высокая функциональность телекамеры обеспечивается возможностью внешнего переключения режимов день/ночь. В случае использования ИК-подсветки невысокой мощности можно использовать и автоматическое управление переходом между дневным и ночным режимами. Благодаря своей функциональности Samsung SCC-B2313P хорошо подходит для круглосуточного видеонаблюдения.
                                         Цветопередача при наблюдении таблицы ИТ-2У

На момент проведения тестирования стоимость этой телекамеры составляла около 8700 рублей (примерно 364 доллара).

Оборудование для тестирования предоставлено компанией «ТБ-Проект».
 
 
                    ТЕЛЕКАМЕРА SMARTEC STC-3010/3
 
 
 
Среди недорогих телекамер класса «день/ночь» нельзя не выделить модель STC-3010/3 под маркой Smartec. Помимо того, что на этой телекамере имеется подвижный ИК-фильтр, она отличается такими особенностями, как высокое разрешение, высокое отношение сигнал/шум, ручная регулировка времени накопления. Наличие подвижного ИК-фильтра делает телекамеру более функциональной и расширяет область ее применения, так как это позволяет вести наблюдение в полной темноте при наличии ИК-подсветки. А такие функции, как компенсация фоновой засветки и автоматический баланс белого, уже давно считаются стандартными. Тестирование цветных телекамер, опубликованное в прошлом году в одном из выпусков нашего журнала, продемонстрировало неплохие показатели у телекамер, продающихся под маркой Smartec. В этом тестировании мы познакомим наших читателей с моделью Smartec STC-3010/3, которая принадлежит к телекамерам класса «день/ночь».

Заявленные производителем характеристики телекамеры отображены в таблице. Подчеркивая возможность использования ИК-подсветки, в описании устройства делается акцент на диапазоне длин волн 700-1100 нм. Кстати, большинство объективов с ИК-коррекцией рассчитываются максимум до длин волн 1000 нм, так что такой широкий спектральный диапазон чувствительности вряд ли будет полностью востребован. На боковой стенке корпуса телекамеры расположены DIP-переключатели, с помощью которых можно включать компенсацию фоновой засветки, расширять диапазон АРУ. С помощью 8-позиционного переключателя можно вручную задать время накопления заряда от 1/50 до 1/10000 с промежуточными значениями 1/120, 1/250, 1/500, 1/1000, 1/2000 и 1/4000 с. Кадровая синхронизация подстраивается с помощью дополнительной регулировки, как и уровень сигнала для работы с АРД-объективами, управляемыми сигналом постоянного тока. Регулировка заднего фокуса осуществляется вращением кольца. Колодка для подключения питания вместе со световой индикацией питания и видеовыход находятся на задней стенке корпуса.

Переход в ночной режим, т.е. работа без ИК-фильтра, осуществляется только автоматически при включенном режиме Super AGC. Происходит это примерно при освещенности 1.5 лк (F1.4), а обратное переключение в дневной режим происходит при освещенности около 8 лк (F1.4).

По указанной выше причине перевести телекамеру в черно-белый режим при высокой освещенности невозможно, поэтому измерения разрешающей способности и максимального отношения сигнал/шум проводились только в цветном режиме. Как показывает опыт, измеренное значение среднеквадратичного отклонения напряжения шума больше всего зависит от точности работы баланса белого. Таким образом, максимальное отношение сигнал/шум составило 47 дБ, при этом шум и на черном, и на белом оказался одинаковым. Показатель гамма-коррекции, как продемонстрировали измерения, равняется 0.45.

В спецификациях этой телекамеры заявлено достаточно высокое разрешение – 540 ТВЛ. В ходе тестирования оказалось, что эта величина несколько завышена. Измерения разрешающей способности по мирам из 9 штрихов показали 7% модуляцию в худшей фазе на 500 ТВЛ. Чтобы лишний раз подтвердить это, можно ознакомиться с осциллограммами штриховых мир с плавно возрастающей частотой. Несмотря на это, обращаем внимание на достаточно высокую модуляцию на меньших пространственных частотах. С максимальным усилением телекамера поддерживает достаточно высокий уровень сигнала 590 мВ с отношением сиг нал/шум 22.5 дБ вплоть до уровня освещенности 0.9 лк (F1.4), переходя при этом в черно-белый режим.
Осциллограмма штриховой миры с плавно возрастающей частотой (слева) и ступенчато возрастающей частотой (справа)
 
Половину от максимального уровня сигнала, т.е. 340 мВ, телекамера формирует при освещенности 0.24 лк (F1.4) с отношением сигнал/шум 18.5 дБ. При освещенности близкой к минимально заявленной, т.е. 0.07 лк (F1.4), что эквивалентно 0.035 лк (F1.0), на выходе получается сигнал 175 мВ с отношением сигнал/шум 12.5 дБ. В относительных единицах IRE этот уровень сигнала составит 25. В общем-то, и такой критерий качества изображения при минимальной освещенности встречается среди телекамер охранного видеонаблюдения, однако чаще такому уровню сигнала соответствует более высокое отношение сигнал/шум. Вспышка цветовой синхронизации в ночном режиме отсекается.

По поводу автоэкспозиции следует сказать следующее. Комбинированной работы автоматической регулировки времени накопления и автоматической регулировки диафрагмы не предусмотрено. Тем не менее, при работе с АРД можно вручную устанавливать время накопления (доступные значения были приведены выше). Результаты оценки точности цветопередачи наглядно отображены в таблице, однако некоторые моменты стоит прокомментировать. При цветовой температуре источника света 3200К наибольшая ошибка цветопередачи наблюдается на зеленом и красном цветах. Искажение этих цветов проявляется не только в изменении их насыщенности, но и в смещении цветового тона (зеленый – в сторону голубого, красный – в сторону пурпурного).

Глубина модуляции на различных штриховых мирах
 
Более высокий индекс цветопередачи получился при освещении с цветовой температурой 5600К. Теме не менее, и в этом случае присутствуют достаточно большие искажения в голубом, пурпурном и синем цветах. Голубой цвет сильно искажен в сторону зеленого, пурпурный – в сторону красного, а синий наряду с низкой насыщенностью искажен в сторону пурпурного. В целом, за счет хорошей передачи желтого и зеленого цветов, а также адекватного баланса белого средний индекс цветопередачи получился удовлетворительный. Подводя итог тестированию Smartec STC-3010/3, обратим внимание на ключевые моменты. Указание в спецификациях диапазона спектральной чувствительности 700-1100 нм сделано с намеком на возможность применения ИК-подсветки. Поскольку на данной модели возможно только автоматическое переключение между ночным и дневным режимами, то следует использовать инфракрасную подсветку невысокой мощности, так что потенциал телекамеры «день/ночь» будет реализован не на все 100%. Приведенные в спецификациях значения максимальной разрешающей способности и максимального отношения сигнал/шум соответствуют, как это часто встречается, черно-белому режиму, в который телекамера переходит только при определенном усилении сигнала. В то же время максимальное отношение сигнал/шум измеряется в отсутствие усиления. Впрочем, для цветного режима было получено вполне приемлемое разрешение – 500 ТВЛ с коэффициентом модуляции 7% по худшей фазе. Точность цветопередачи можно охарактеризовать как вполне удовлетворительную.  
 
                                       Цветопередача при наблюдении таблицы ИТ-2У

Также следует отметить и очень привлекательную цену на камеры Smartec. Так, телекамеру STC-3010/3 в настоящее время можно приобрести за 227 долларов.

Оборудование для тестирования предоставлено компанией «АРМО-Системы».
 
 
                                                ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 
Так выглядит наша испытательная таблица ИТ-2У, когда телекамера без АРУ формирует видеосигнал с полным размахом, т.е. 100 IRE
 
Для того чтобы сделать объективные выводы по результатам тестирования приведем сравнительную таблицу. Мы не стали включать в нее такой параметр, как точность цветопередачи, поскольку оценка лишь по индексу цветопередачи не позволяет объективно сравнить телекамеры. Здесь потребуется провести подробный анализ по каждому цвету, который и так был сделан для каждой телекамеры. В первую очередь, сравнить хотелось бы результаты этого тестирования с результатами аналогичных тестирований, которые мы проводили в прошлом году. Напомним, что в 4 и 5 номерах ProSystem CCTV за прошлый год были протестированы цветные телекамеры (в их числе было несколько телекамер с электронным переключением «день/ночь») и упор был сделан на оценку точности цветовоспроизведения. Если телекамеру от General Electrics в этом случае сравнить не с чем, то от Pelco, Smartec, Samsung и JVC были протестированы соответствующие модели. Однозначно более высокий результат в этот раз был получен у модели от Pelco, чуть лучше проявила себя и телекамера производства JVC, а вот у телекамер Smartec и Samsung результат оказался хуже. Поэтому однозначно судить о положительном или отрицательном влиянии дополнительной функциональности, т.е функции «день/ночь», на такую характеристику, как цветопередача, нельзя.

Проанализировав сравнительную таблицу с результатами тестирования, можно отметить, что по таким параметрам, как разрешение и максимальное отношение сигнал/шум, имеет место лишь незначительный разброс. А вот когда дело касается порога минимальной освещенности, очень сильно бросается в глаза телекамера Pelco C10DN-6X. Для наглядности мы добавили в таблицу для каждой протестированной модели строку со значениями уровня сигнала и отношения сигнал/шум при одинаковых условиях освещенности (0.084 лк, F1.4).

Снова обратимся к таблице. Такой важный параметр, как разрешающая способность, мы, конечно, поставили на первое место в нашей таблице, но всегда следует помнить, что приведенные значения не являются чем-то абсолютным, на что нужно ориентироваться безоглядно. Например, разница в 40 ТВЛ между лучшим измеренным значением у Pelco C10DN-6X (540 ТВЛ) и худшим значением у Smartec STC-3010/3 (500 ТВЛ) визуально слабо заметна, а уж разброс в 20 ТВЛ, который наблюдается при сравнении большинства протестированных моделей, не является принципиальным и визуально не ощутим.
Если мы действительно хотим сравнить эти телекамеры между собой, то нам необходимо обратить внимание на такую характеристику, измеренную в нашем тестировании, как минимальная освещенность.
Здесь следует несколько отступить от темы. Довольно часто встречается такая ситуация, что когда указывают минимальную освещенность, то берут значения, которые соответствует отношению сигнал/шум 20 дБ, будь то 30 или 50 IRE. Некоторые в погоне за завышенными цифрами приводят порог минимальной чувствительности и для 15 IRE ( как правило, отношение сигнал/шум в таких случаях значительно ниже 20 дБ). Что такое 20 дБ? Визуально – это достаточно зашумленное изображение, где сигнал превосходит шум всего в 10 раз. Многие эксперты считают, что это предел, ниже которого нельзя опускаться при записи изображения, т.е. тот минимум, при котором запись еще будет сколько-нибудь информативной. А что такое 15 IRE? Это всего лишь 15% от максимального размаха видеосигнала, т.е. 105 мВ из 700 мВ по стандарту (а при 8-битной оцифровке – это только 38 уровней яркости). Оператор еще может что-то различить при таком качестве изображения, но о популярных нынче функциях видеоанализа здесь говорить не приходится.

Чтобы сопоставить полученные результаты нужно учесть, что минимальному порогу освещенности у каждой телекамеры соответствует разные уровни сигнала и разные значения отношения сигнал/шум.
Теперь рассмотрим другой аспект работы телекамер класса «день/ночь». Чтобы телекамера не переключалась из ночного режима в дневной при достаточной мощности ИК-подсветки для формирования уровня сигнала 700 мВ без АРУ, ей необходимо «знать», что эта подсветка включена. Иногда на телекамере устанавливаются ИК-детекторы, которые определяют мощность ИК-излучения, но чаще всего ей об этом сигнализируют замыканием или размыканием специально отведенных для этого контактов. Впрочем, есть и особо оригинальные решения, например телекамера GE KTC-2000DNP. Эта телекамера сама распознает наличие ИК-подсветки путем анализа сигнала от соседних ячеек. Похожий способ реализован и на телекамере Bosch LTC0495. Контур обработки сигнала, отвечающий за баланс белого, работает на ней и в черно-белом режиме, определяя долю инфракрасной составляющей спектра в падающем излучении. Такие технические решения встречаются на достаточно дорогих телекамерах класса «день/ночь». Остановимся теперь еще раз на каждой протестированной телекамере. По совокупности измеренных характеристик и функциональности телекамера GE KTC-2000DNP продемонстрировала очень высокие показатели, но все впечатление портит заметный перекос ПЗС-матрицы. Конечно, не исключено, что в нашу тестовую лабораторию попал бракованный экземпляр, но при такой достаточно высокой цене продукта производитель вполне мог бы позаботиться о контроле качества. Кроме того, нельзя исключать возможность, что и случайному покупателю достанется телекамера с аналогичным дефектом.

Телекамера JVC TK-C925E показала хорошее соответствие измеренных и заявленных характеристик, а также обладает всей необходимой функциональностью, присущей высококлассным телекамерам «день/ночь». Новая модель Pelco C10DN-6X превосходит аналогичные телекамеры по качеству изображения при работе в условиях низкой освещенности и характеризуется очень высоким разрешением, которое оказалось выше, чем у остальных протестированных телекамер. Для полноты набора функций ей, пожалуй, не хватает ручного ограничения времени накопления в режиме автоэкспозиции, а также не мешало бы улучшить точность цветопередачи.
                    А вот что такое 15 IRE

Телекамера Samsung SCC-B2313P показала очень хорошие результаты по всем пунктам тестирования, обладает очень широким набором функций по настройке, что потенциально может несколько усложнить ее инсталляцию.

Телекамера Smartec STC-3010/3 продемонстрировала в среднем неплохие результаты, и по соотношению таких параметров, как цена, качество и функциональность, неплохо выглядит на фоне остальных протестированных моделей и удачно вписывается в данное тестирование.Хотелось бы обратить внимание наших читателей на одну важную особенность в работе телекамер класса «день/ночь». Сам тип таких телекамер указывает на то, что они преимущественно предназначены для эксплуатации в уличных условиях. Поэтому они должны работать в широком диапазоне уровней освещенности, и в частности работать при очень высоком уровне освещенности. Есть несколько способов компенсировать высокую освещенность: установка нейтрального фильтра, уменьшение времени накопления заряда, уменьшение относительного отверстия диафрагмы. Первый способ очень эффективный, но зачастую очень трудно реализуем, так как при низкой освещенности этот фильтр надо будет убирать. Другие способы по отдельности также не в состоянии эффективно справляться с данной задачей. Проиллюстрируем сказанное приблизительными расчетами. Уменьшение времени накопления до 1/100000 с (в 2000 раз по сравнению с обычной экспозицией 1/50 с) не позволяет сформировать качественное изображение объекта, освещенность которого составляет около 100000 лк. Современные ПЗС-матрицы Sony EXview HAD (массово используемые на аналоговых телекамерах) при такой освещенности дают заметный вертикальный смаз изображения (вертикальный ореол). Если отталкиваться от того, что в среднем телекамера с матрицей 1/3” формирует свои стандартные 700 мВ при освещенности около 20 лк (F1.4), а в случае с черно-белыми телекамерами с матрицей 1/2” ситуация осложняется, то, для того чтобы сформировать четкое изображение объекта с освещенностью 100000 лк (такие уровни освещенности объектов типичны в яр кий солнечный день), необходимо ослабить световой поток в 5000 раз. Для большего ослабления светового потока, можно закрыть диафрагму до относительного отверстия примерно F70. Впрочем, о качестве изображения формируемого оптикой при таком относительном отверстии диафрагмы ничего хорошего сказать нельзя будет. Попутно отметим, что чем меньше фокусное расстояние объектива, тем сильнее будет снижаться качество изображения. Однако и уменьшение времени накопления до 1/50000 с или 1/100000 с вряд ли будет целесообразным, так как вертикальный смаз изображения будет уже заметен, особенно если в кадре будут присутствовать блики и прочие яркие области. Наиболее оптимальным в данной ситуации представляется сочетание этих двух способов: сначала автоматическое уменьшение времени накопления до выбранного для каждого конкретного случая значения, а затем включение АРД объектива. Такой алгоритм работы системы автоматической экспозиции присутствует только у трех протестированных телекамер, и только у одной (JVC TK-C925E) минимальное время накопления может вручную ограничиваться пользователем.Измерение горизонтального разрешения по штриховым мирам из 9 штрихов в черно-белом режиме продемонстрировало очень высокие результаты. В связи с этим мы решили привести более подробные данные тестирования по этому пункту. 
– в ночном режиме (F1.4)
** – телекамера обладает чувствительностью к спектральному составу падающего излучения в ночном режиме
 

 По поводу автоматического управления переходами день/ночь стоит отметить очень важную особенность этой телекамеры, которая крайне редко встречается. Это касается переключения телекамеры из ночного режима в дневной. Если используется только инфракрасная подсветка, то даже при очень высокой ее мощности телекамера не будет переключаться в дневной режим. Как только в спектре излучения, поглощаемого матрицей ПЗС, появится видимый свет (диапазон длин волн 400-700 нм), телекамера перейдет в дневной режим. Интересно отметить то, что никаких дополнительных инфракрасных детекторов на телекамере мы не обнаружили. Можно предположить, что распознавание спектра излучения происходит путем анализа сигнала с каждой ячейки фотоприемной матрицы. На момент написания статьи ответ от технических специалистов из GE Security, подтверждающий или опровергающий наше предположение, не поступил.

                       Опубликовано с разрешения редакции журнала ProSystemCCTV
  Тестирование аналоговых телекамер класса "День/Ночь"
Версия для печати
 








Введите число
четыре тысячи пятнадцать
цифрами*:

* поля обязательны для заполнения