Jak fungují venkovní CCTV kamery?

Princip činnosti CCTV kamer je založen na analogovém nebo digitálním zpracování signálu – IP kamery fungující po síti.

V analogových videokamerách obraz vytvořený pomocí fotocitlivé CCD matice, ve formě sekvenčního pohybu elektronů, je odeslán do čtecího zařízení a je generován videosignál (normy NTSC a PAL), který je odeslán koaxiálním kabelem do kazetového videorekordéru a monitor. Kvalita obrazu u analogových kamer je výrazně horší než u digitálních videokamer. Mají však jistou výhodu – nízkou cenu.

В digitální videokamera Analogový signál přijatý z fotocitlivé matice (CCD nebo CMOS matice) je pomocí vestavěného kodéru převeden na digitální. Digitalizace signálu umožňuje kompresi, bezdrátový přenos, ukládání informací, sledování pohybu a přehrávání přes sítě LAN/WAN. Výstupní digitální signál poskytuje čistší obraz.

Video z digitální videokamery lze snadno přenést do počítače a zpracovat pomocí speciálních programů.

Hlavními ovládacími prvky při návrhu CCTV kamer jsou:

• Objektiv
• Fotocitlivá matrice
• Procesor video signálu
• Kompresní blok (pro IP videokamery)
• Mikrofon
• Napájecí zdroj
• Síťové rozhraní nebo bezdrátové rozhraní
• RAM
• IR přísvit
• Barva a obrázek

Objektiv

Objektiv se skládá ze systému čoček, který zaostřuje světelný tok na CCD matrici a vytváří vysoce kvalitní obraz v závislosti na ohniskové vzdálenosti, hloubce ostrosti, formátu, typu montáže atd.

Světelný tok je promítán na světlocitlivou matrici. Pro přesnější podání barev jsou na matrici instalovány infračervené optické cut-off filtry, což jsou planparalelní opticky přesné desky.

Hlavním parametrem objektivu monitorovací kamery je ohnisková vzdálenost (f), která se liší v milimetrech. Čím větší je ohnisková vzdálenost objektivu monitorovací kamery, tím užší je úhel pohledu kamery a tím dále „vidí“.

tam monofokální (objektiv s pevnou ohniskovou vzdáleností), varifokální (objektiv s manuálním ostřením) a zoom objektivy, což vám umožní na dálku změnit ohniskovou vzdálenost.

Podle způsobu ovládání clony se objektivy dělí na:

• pro objektivy s pevnou clonou,
• s přímým ovládáním clony,
• s ovládáním clony Video Drive.

Fotocitlivá matrice

CCD matrice funguje jako fotodetektor. Pomocí polovodičové fotocitlivé desky složené z fotocitlivých prvků – fotodiod převádí světelný tok na elektrický signál.

Velikost snímače je důležitá při stanovení požadovaného pozorovacího úhlu kamery. Se stejnými objektivy má kamera založená na matici 1/2″ větší úhel záběru než kamera s maticí 3/XNUMX”.

Procesor video signálu

Převádí elektrický signál do digitálního formátu a zobrazuje obraz na monitoru. Zpracování signálu probíhá v reálném čase analýzou, určením nejvhodnější doby expozice a úpravou pro každý pixel matice CCD. Tímto způsobem se vytvoří rámeček, kde každý pixel pracuje samostatně za specifických světelných podmínek.

Kompresní blok (pro IP videokamery)

Kompresní blok komprimuje digitalizovaný signál do formátů JPEG, MPEG-1/2/4, MJPEG, Wavelet.

Mikrofon

Obvykle je mikrofon již zabudován do videokamery, ale někdy se používá samostatný mikrofon, protože nejoptimálnější místa pro instalaci kamer a mikrofonů se někdy liší.

Napájecí zdroj

V závislosti na jednotlivých charakteristikách monitorovací video kamery se vypočítá požadované výstupní napětí jednotky.

Například označení „9-15V DC/0.1A“ znamená, že kamera je napájena konstantním napětím 9..15 V a odběr proudu je 0,1A. V tomto případě potřebujete zdroj s výstupním napětím v rozsahu 9..15 V (například 12V) a maximálním proudem větším než 0,1A (například 1A).

Pokud je k jednomu zdroji připojeno několik kamer, parametr „síla proudu“ se sčítá. Například máme dvě kamery „9-15V DC/0.1A“. Připojují se ke stejnému napájecímu zdroji. Pak potřebujete zdroj s výstupním napětím 9 až 15 V a proudem alespoň 0,2 A.

Mimochodem, ruské zdroje jsou lepší než čínské.

Síťové rozhraní nebo bezdrátové rozhraní

Síťové rozhraní je ethernetový řadič, který připojuje videokameru k internetu přes libovolnou TCP/IP ethernetovou síť. Slouží k připojení k místní síti IP kamery.

Pro bezdrátové připojení jsou k dispozici kamery s Wi-Fi rozhraním. Takové kamery mohou pracovat offline bez připojení k PC nebo video serveru, a to díky vestavěnému webovému serveru a přítomnosti zásuvných modulů pro webové prohlížeče (téměř všechny) ve firmwaru.

RAM

K ukládání dočasných dat se používá paměťové zařízení s náhodným přístupem (RAM).

IR přísvit

Takové videokamery se používají při sledování objektů v noci nebo při špatném osvětlení. Díky infračervenému přísvitu získáte poměrně čistý obraz i v úplné tmě.

Barva a obraz (černobílé a barevné videokamery)

Porovnáme-li výsledný obrázek s černobílé a barevné CCTV kamery, pak můžete vidět, že monochromatický obraz je jasnější a kontrastnější. Protože ve srovnání s barevnými videokamerami mají černobílé vyšší citlivost a rozlišení.

Faktem je, že u barevných videokamer se před buňkami CCD matrice tvoří barevné mikrofiltry (RGB) a počet výsledných buněk je třikrát menší. Přenos barev navíc zatěžuje přenosové kanály a zvyšuje prostor na DVR.

Barva je však pro video dohled důležitá při přesné identifikaci objektu: barva vlasů, auta, oblečení.

Pomocí černobílých CCTV kamer můžete získat dobrý obraz v úplné tmě, protože ve srovnání s lidským okem je citlivost černobílých televizních kamer výrazně posunuta do infračervené oblasti. Infračervené záření není pro lidské oko viditelné, ale je dokonale zaznamenáno televizními kamerami.

Další výhodou je nižší cena fotoaparátů s černobílým obrazem. Existují však kombinované možnosti s funkcí den/noc.

Černobílé kamery se používají na místech, kde je vyžadováno vysoké rozlišení obrazu. Denní/noční kamery slouží ke sledování objektů v noci nebo za zhoršených světelných podmínek.

Podívejte se na další články na našem webu:

• Charakteristika CCTV kamer
• Jaké dokumenty a povolení jsou vyžadovány k instalaci video dohledu?
• Typy kamer a jejich konstrukce