DOBÓR KAMER

Przed przejściem do kwestii technicznych musimy odpowiedzieć sobie na pytanie, gdzie chcemy umieścić kamery monitoringu i co mają rejestrować? W kolejnych punktach wyjaśnię to w detalach.  Już na samym jednak początku, musimy sobie odpowiedzieć:   czy kamery mają być zamontowane na zewnątrz budynku czy wewnątrz? Czy mają cały czas ‘patrzeć’ w to samo miejsce, czy może jednak chcemy nimi sterować?  Jaki obszar ma być widoczny na zarejestrowanym filmie?  Priorytetem jest to, co chcemy osiągnąć i aby ten cel osiągnąć dobieramy kamery (niezależnie od tego, czy to kamery IP czy AHD) o określonych parametrach.  Po lekturze poniższych punktów z pewnością będziesz wiedzieć, jaką kamerę IP czy AHD kupić, aby spełniała stawiane przed nią zadania.

  1. Rozdzielczość matrycy
    Matryca jest elementem kamer, który odpowiada za rejestrowanie obrazu padającego na nią poprzez obiektyw. Składa się z wielu elementów światłoczułych, umożliwiających przetworzenie padającego światła na impulsy elektryczne.  Podstawowym parametrem matrycy jest jej rozdzielczość. I to właśnie rozdzielczość matrycy kamery decyduje o maksymalnej rozdzielczości rejestrowanego obrazu. W przypadku kamer IP rozdzielczość podawana jest w MP (Mega Pikselach), a w przypadku kamer AHD w ilości punktów (linii) w pionie. Zdarza się również, że producenci kamer AHD podają rozdzielczość w MP, podobnie jak w przypadku kamer IP. Typowe aktualnie występujące rozdzielczości kamer IP to:  1MP, 2MP i 5MP. W systemie AHD dominują kamery 1080p, będące odpowiednikiem kamer 2MP.  Przypomnijmy, że 1080p to rozdzielczość tzw. FullHD - czyli taka, której używa większość telewizorów w naszych domach. Oznacza to, że taki telewizor pozwala w pełni wykorzystać obraz z jednej kamery. W przypadku telewizorów 4K, możliwe jest wyświetlenie obrazu z czterech kamer, bez utraty jakości. Jeśli do telewizora FullHD podłączymy obraz z kamery o wyższej rozdzielczości – np. 5MP to nie będziemy w stanie w pełni docenić jakości obrazu z kamery, bo kamera będzie dysponowała wyższą rozdzielczością niż telewizor! Podobnie, wyświetlanie na telewizorze FullHD obrazu z czterech kamer oznacza, że obraz z każdej kamery będzie skalowany ‘w dół’.

  2. Ogniskowa obiektywu – kąt widzenia kamer IP i AHD
    Ogniskowa obiektywu jest parametrem przekładającym się na kąt widzenia kamery, w której został on zamontowany. Niestety, nie ma możliwości bezpośredniego przełożenia długości ogniskowej na kąt widzenia, gdyż zależy on również od fizycznej przekątnej zastosowanej w kamerze matrycy. Ten sam obiektyw zamontowany w kamerze z matrycą o przekątnej 1/3” oraz 1/4”, w efekcie da inny kąt widzenia. W związku z tym, przy wyborze kamery należy kierować się informacją o szerokości kąta widzenia a nie długością ogniskowej obiektywu.
    No dobrze, ale czym jest kąt widzenia kamery i dlaczego jest ważny?
    Kąt widzenia kamery decyduje o szerokości obrazu który jest przez kamerę rejestrowany. Jeśli skierujemy kamerę na np. bramę wjazdową posesji to zazwyczaj zależy nam na maksymalnej dokładności obrazu przejeżdżających przez nią pojazdów (w tym ich tablic rejestracyjnych), a zupełnie nie zależy nam na rejestracji otoczenia wokół bramy. Jeśli dobrze dobierzemy szerokość kąta widzenia, na interesujące nas elementy będzie przypadała większa ilość pikseli, a to w praktyce oznacza dokładniejszy obraz. Przeciwnie, gdy kąt będzie zbyt szeroki to część obrazu zajmą niepotrzebne elementy, a obraz bramy będzie mniej dokładny. W trzecim przypadku, gdy kąt będzie zbyt wąski,  część interesującego nas obrazu znajdzie się poza obszarem widzianym przez kamerę.
    Gdy istnieje konieczność precyzyjnej regulacji kąta widzenia, stosujemy kamery z regulowaną ogniskową (variable lens). Regulacji dokonuje się odpowiednim pokrętłem lub śrubką umieszczoną w obudowie kamery.  W przypadkach, gdy precyzyjna regulacja nie jest konieczna, stosujemy kamery z odpowiednio dobranym obiektywem o stałej ogniskowej (fixed lens).
  3. Funkcje PTZ kamer IP – kamery obrotowe z zoomem (ang. Pan, Tilt, Zoom).
    W większości systemów monitoringu wykorzystujemy kamery o stałym kącie i obiektywie o stałej ogniskowej, ewentualnie ogniskowej regulowanej w trakcie montażu kamery. Są one wystarczające do monitoringu otoczenia, ale nie pozwalają na monitoring aktywny – śledzenie poruszającego się obiektu czy ‘przybliżenie’ obrazu tak, by interesujący obiekt był jak najlepiej widoczny.  Jeśli zaistnieje tego rodzaju potrzeba, z pomocą przychodzą kamery z funkcjami PT lub PTZ.  Skrót ten oznacza funkcje: Pan - panoramowania czyli obrotu wokół własnej osi, Tilt czyli pochylania kamery oraz  Zoom czyli zmiany ogniskowej (‘przybliżania’).

    <Rysunek kamery PTZ>

    Funkcje te dotyczą w zasadzie kamer IP, choć dostępne są również rozwiązania klasy AHD, które je posiadają.  Kamery PTZ mają możliwość sterowania ręcznego ich ruchem, a także tzw. patrolu,  kiedy to kamera przechodzi przez z góry określoną ścieżkę. W zaawansowanych systemach kamery PTZ mogą współpracować z kamerami stałymi, służąc za ‘szperacz’ wyławiający (np. z tłumu osób na lotnisku) podejrzane obiekty. 

  4. Rodzaje obudów kamer.
    Kamery IP oraz AHD występują w wielu wersjach obudów. Daje to możliwość dobrania kamery do miejsca montażu, jak i uwzględnienia warunków środowiskowych pracy kamery oraz odporności na zniszczenie.

    Typowe obudowy kamer to:

    Bullet – kamera do montażu ściennego lub podsufitowego, regulacja ustawienia kamery dostępna z zewnątrz. Niska odporność na akty wandalizmu.
     
    Dome – tzw. kopułka, kamera do montażu głównie podsufitowego, regulacja dostępna po zdjęciu obudowy. Wyższa odporność na akty wandalizmu, szczególnie w wersjach o podwyższonej odporności na uderzenia (klasa IK).
     
    Obudowa typu PTZ (domowa) – zazwyczaj w formie stałej podstawy i obrotowej głowicy, poruszającej się także w trajektorii góra-dół. Brak odporności na akty wandalizmu, zazwyczaj brak odporności na czynniki środowiskowe.
     
    Obudowa PTZ zewnętrzna  - tzw. żyrandol (chociaż poprawniej pisząc, byłby to kinkiet) – specjalizowany typ obudowy, w którym głowica z obiektywem chroniona jest szklaną kopułą – podobnie jak w przypadku obudów typu dome. Posiada wysoką odporność na czynniki środowiskowe oraz odporność na akty wandalizmu, zgodnie z przypisaną klasą IK.
     

    Powyższe kilka typów obudów to najczęściej spotykane rozwiązania, choć oczywiście nie wyczerpuje to  tematu wszystkich dostępnych modeli.
    W powyższych opisach zasygnalizowałem już kwestię odporności na czynniki zewnętrzne. Jej klasyfikacja jest ustandaryzowana i określana przez parametr nazywany stopniem ochrony IP (International Protection Rating) ). W opisach kamer możemy znaleźć wartość tego parametru w postaci IPxy, gdzie x oznacza odporność na ciała stałe (w tym pyły), a y na ciecze. Kamery pracujące w warunkach zapylonych oraz zewnętrzne, muszą być dobierane pod kątem właśnie tego parametru.

  5. Obraz w nocy – doświetlanie.
    Większość matryc światłoczułych stosowanych w kamerach ma określony minimalny poziom ilości światła zastanego, wystarczający do poprawnej rejestracji obrazu. Wraz ze spadkiem ilości światła następuje degradacja jakości obrazu, aż do momentu w którym obraz jest zupełnie nieczytelny. Aby zapobiec sytuacji, w której nie da zarejestrować się obrazu w nocy, opracowano system składający się z diod doświetlających działających w podczerwieni oraz filtra IR Cut. W momencie, w którym poziom światła spadnie do określonego z góry poziomu, następuje załączenie doświetlania, otwarcie filtra i przejście kamery w tryb nocny. Dzięki temu mamy możliwość rejestracji czytelnego obrazu przy niedostatecznym oświetleniu. Konsekwencją użycia diod podczerwonych jest otrzymanie obrazu monochromatycznego, a konkretnie - w odcieniach szarości. Problem ten został rozwiązany przez firmę Sony. Od niedawna dostępne są bowiem nowe rozwiązania, pozwalające rejestrować obraz przy bardzo niskim poziomie światła, co umożliwia rejestrację obrazu kolorowego nawet po zmierzchu. Nazwa marketingowa tego rozwiązania to Starvis i kamery z takimi matrycami należy wybrać w przypadku, gdy istnieje potrzeba rejestracji kolorowego obrazu w słabych warunkach oświetlenia.