Видеонаблюдение при ярком солнечном свете

Рассмотрим следующую ситуацию. Поздняя осень. Бригада монтажников ставит на объекте систему видеонаблюдения. Камеры установлены, комиссия приняла работу, система функционирует. Начальник охраны доволен четкостью изображения. Однако с наступлением весны начинаются проблемы. При ярком солнечном свете одни камеры работают с искажениями, на других изображение становится сложноразличимым. Затем начинаются замены объективов и камер, потеря денег и времени.

Как правило, при установке телевизионных систем, особое внимание обращается на ночное наблюдение. Применяют систему искусственной подсветки территорий и объектов, выбирают асферические светосильные объективы и камеры с чувствительными фотоприемниками. При этом никто не вспоминается об особенностях дневного наблюдения днем. Якобы если света много, то всё и так отлично видно. Однако как раз при ярком свете могут возникнуть ситуации, когда на изображении, которое формируется охранной телекамерой, теряются не просто большие участки, но и изображение целиком. Мы постараемся рассмотреть особенности видеонаблюдения при наличии яркого солнечного освещения.

Режимы основные способы нейтрализации данной проблемы.

1). Гамма-коррекция

Гамма коррекция - обязательный элемент любой видеокамеры. С помощью данного вида обработки сигнала происходит дополнительное усиление слабых уровней сигнала для лучшего восприятия изображения. Если камера работает в условиях солнечного света, то следует устанавливать наименьшее из имеющихся значений гамма-коррекции, что позволит немного расширить диапазон наблюдаемых освещенностей. Подобный режим гамма-коррекции позволяет создать комфортное соотношение освещенностей. Однако указанное преимущество приводит к следующим недостаткам: ухудшается различимость объектов в верхней и средней областях диапазона освещенности, шум на затемненных участках изображения увеличивается в несколько раз.

Поэтому при включенной гамма-коррекции большей становится вероятность пропуска малоконтрастного объекта средней освещенности, который появится в поле зрения камеры.

2). Противосветный режим наблюдения

Режим «BLC» (Black Light Compensation) используется для наблюдения объектов в тяжелых световых условиях. Механика работы - переключение порогов срабатывания электронного затвора. В результате, наиболее яркие объекты (светлые окна) «зарезаются в белом», а объекты средней освещенности (лицо человека, который стоит перед окном) усиливаются, становясь отлично видимыми. Поэтому режим «BLC» не расширяет как таковой динамический диапазон, а «сдвигает» его для лучшего наблюдения темных объектов, за счёт ненаблюдения ярких объектов. Есть модификации режима видеонаблюдения с полуавтоматическим регулированием и дополнительным переключением окон наблюдения.

Режим «BLC» крайне полезен в некоторых случаях телевизионного наблюдения, однако его невозможно использовать в автоматическом виде, поскольку неизвестно, когда интересно изображение поверхности, а когда - объект перед яркоосвещенной поверхностью. Сейчас появились телекамеры, управляемые дистанционно в которых оператор может быстро выключить или включить режим «BLC».

Также можно воспользоваться советами по установке видеокамеры и выбору угла поля зрения. Важно не просто корректно выбрать телевизионную камеру и объектив, но и установить ее наилучшим образом.

Перечислим базовые правила, которые обеспечивают наилучшую защиту видеокамеры от световых перегрузок:

1) Угол поля зрения объектива следует выбирать по возможности наименьшим.
2) На камеру следует установить светозащитный козырек с темной внутренней поверхностью. Он должен быть такой длины, чтобы верхний край едва был виден на видеоизображении.
3) Камеру следует устанавливать как можно выше, так, чтобы изображение шло сверху вниз, а площадь неба была минимальной в поле зрения камеры.
4) При узких углах поля зрения (менее 10 градусов) следует непосредственно на объектив поместить светозащитную бленду с темной внутренней поверхностью. Данная бленда позволяет заметно уменьшить рассеяние света в линзах объективов.
5) Если в поле обзора камеры присутствует небо, то в определенные моменты времени в кадр может попадать солнце. В таком случае на верхнем краю защитного козырька следует разместить закреплять нейтральный светофильтр с ослаблением, чтобы он на изображении перекрывал небо, или зону вероятного прохождения солнца.
6) Перед установкой камеры непосредственно на объект следует проверить её на устойчивость при наблюдении ярких облаков и солнца. В отдельных случаях можно увеличить порог срабатывания диафрагмы объектива, что позволит гарантировать устойчивость работы камеры ценой определенного ухудшения качества получаемого изображения.

Таким образом, для обеспечения надежного видеонаблюдения в условиях световых перегрузок и солнечного освещения необходимо:

1. Пользоваться объективами с автоматической диафрагмой, с линейной регулировочной характеристикой, малыми бликами и светорассеянием.
2. При необходимости размещения объективов с постоянной диафрагмой, нужно выбирать камеры с электронным затвором, которые имеют систему автопереключения режимов «день-ночь». Данные камеры способны обеспечить в условиях световых перегрузок минимальные потери информации.
3. Использовать бленды с матовым темным внутренним покрытием или светозащитные козырьки.
4. Камеры на местности необходимо устанавливать максимально высоко, сокращая видимую площадь неба.
5. В тяжелых условиях наблюдения уместно будет применение телекамер с параметрами, регулируемыми дистанционно и позволяющими операторам оптимально и быстро подстраивать режимы камер к трансформирующимся условиям наблюдения.
6. Для получения высококонтрастных изображений необходимо выбирать черно-белые видеомониторы с хорошей яркостью свечения экрана и больших размеров.