Разрешение камер видеонаблюдения

Разрешение камер видеонаблюдения

Разрешение (разрешающая способность) определяется как количество переходов от черного к белому или обратно, которые могут быть переданы камерой. Поэтому единица измерения разрешения называется ТВЛ (ТВ Линии). Разрешение по вертикали у всех камер (кроме безобразно плохих) одинаково, ибо ограничено телевизионным стандартом - 625 строк телевизионной развертки никак не могут передать больше 625 объектов. Основное различие камер состоит в разрешении по горизонтали - именно оно обычно указывается в технических описаниях. К сожалению, существующее определение разрешающей способности недостаточно приспособлено для современных CCD-камер. На разрешение камеры влияют два фактора:

1. Количество элементов матрицы. Дискретная точечная структура матрицы приводит к эффекту "биения" при наблюдении полосатой картинки. Например, если у матрицы 400 точек по горизонтали, то направив ее на тестовую таблицу, содержащую 200 черных и 200 белых линий, мы увидим четкую картинку из 400 линий. Однако, если сместить изображение на половину ячейки матрицы, то на каждую ячейку попадет половинка черной и половинка белой линии. Таким образом, эта камера может, в принципе, передать 400 линий, однако очень неустойчиво. Широко распространено мнение, что надежно в таком случае передается количество линий не превышающее 3/4 от числа ячеек. То есть камера с 400 ячеек имеет разрешение 300 ТВЛ. В настоящее время такой подход еще не закреплен в стандартах, так что нередко недобросовестные производители в рекламных целях указывают завышенное значение разрешения своих камер. Обратите внимание, что параметр "количество элементов" имеет отношение не только к ПЗС-матрице на камере, но и ко всем цифровым приборам, как то: мультиплексоры, квадраторы, цифровые синхронизаторы и т.д. Они также ограничивают общее разрешение системы видеонаблюдения.

2. Полоса частот видеосигнала, выдаваемого камерой. Для передачи сигнала 300 ТВЛ необходима полоса частот 2.75 МГЦ (150 периодов на 55 мкс строки телевизионной развертки). В настоящее время хорошие полупроводниковые усилители не составляет проблемы, поэтому полоса пропускания усилителей камеры обычно значительно (в 1.5-2 раза) превосходит необходимую. Так что разрешение ограничивается именно дискретностью ПЗС-матрицы. Иногда факт применения хорошего электронного усилителя называют красивыми словами типа "resolution enhancement" или "edge enhancement". Надо отдавать себе отчет, что такой подход не улучшает собственно разрешение, таким образом улучшается только четкость передачи границ черного и белого, да и то не всегда.

Однако есть один случай, когда никакие ухищрения современной электроники не позволяют поднять полосу пропускания видеосигнала выше 3.8 МГЦ. Это композитный цветной видеосигнал. Поскольку сигнал цветности передается на поднесущей (в стандарте PAL на частоте около 4.4 МГЦ), то сигнал яркости принудительно ограничивается полосой 3.8 МГЦ. (Строго говоря, стандарт предполагает гребенчатые фильтры для разделения сигналов цветности и яркости, однако реальное оборудование имеет просто фильтры НЧ). Это соответствует разрешению около 420 ТВЛ. В настоящее время некоторые производители декларируют разрешение своих цветных камер 480 и более. Но как правило не акцентируют внимание, что это разрешение реализуется лишь если сигнал снимается с Y-C (S-VHS) или компонентного (RGB) выхода. В этом случае сигналы яркости и цветности передаются двумя (Y-C) или тремя (RGB) отдельными коаксиальными кабелями от камеры к монитору. При этом монитор, а также все промежуточное оборудование (переключатели, мультиплексоры, видеорегистраторы) также должны обладать входами/выходами типа Y-C (или RGB). В противном случае, один-единственный промежуточный элемент, обрабатывающий композитный видеосигнал ограничит полосу пропускания упомянутыми 3.8 МГЦ и сделает все затраты на дорогие камеры бесполезными.