Назначение и типы видеокамер наблюдения

видеокамера наблюденияПо способу передачи видеосигнала видеокамеры наблюдения делятся на две группы: аналоговые и сетевые (IP). Аналоговые камеры передают видеосигнал по коаксиальному кабелю и подключаются к системе наблюдения через BNC-разъем. Некоторые из них оснащены встроенным передатчиком видео по витой паре или оптоволокну – это позволяет передавать видеосигнал на большие расстояния без промежуточных усилителей. IP-камеры передают цифровой видеосигнал, сжатый (в H.265, M-JPEG и др.), по LAN/WAN через сетевой порт Ethernet. Поскольку IP-камеры наблюдения имеют встроенный веб-сервер, изображение с них можно просматривать через стандартный веб-браузер.

Качество видеоизображения, которое давали первые цифровые камеры, оставляло желать лучшего, а ассортимент включал только стационарные цветные телекамеры, поэтому многие инсталляторы предпочитали использовать аналоговые видеокамеры наблюдения, подключаемые через видеосерверы. В настоящее время для любой аналоговой камеры есть полноценная замена из группы IP-камер.

Типы чувствительных элементов
От типа и качества чувствительного элемента зависят основные параметры видеокамеры наблюдения, такие как разрешение, чувствительность, динамический диапазон, отношение сигнал/шум, ИК-чувствительность. В настоящее время на рынке лидируют камеры наблюдения с КМОП-матрицами.

ПЗС-матрица (прибор с зарядовой связью, англ. charge-coupled devices, CCD) –  чувствительный элемент для камер наблюдения. Она представляет собой двумерный массив фотоэлементов, которые накапливают электрический заряд пропорционально падающему на них свету. Эти заряды сдвигаются горизонтально или вертикально и передаются на выходной каскад. А затем начинается накопление заряда для формирования нового видеокадра.

КМОП-матрица (комплементарная ИС металл-оксид-проводник, англ. complementary metal-oxide-semiconductor, CMOS) представляет собой интегральную схему, на которой, помимо собственно светочувствительного элемента, реализованы формирователи тактовых импульсов, логические схемы синхронизации, обработки сигнала и т.д. В ПЗС-камерах все эти элементы реализованы в виде отдельных микросхем, поэтому КМОП-камеры значительно компактнее. В отличие от ПЗС, в КМОП накопленные на пикселях заряды не переносятся, а на ранних стадиях обнаруживаются высокочувствительными усилителями зарядов на КМОП-транзисторах. Ранее слабым местом КМОП-камер был высокий уровень шума изображения (из-за сложности согласования большого количества усилителей) и низкая светочувствительность (из-за сравнительно небольшой площади светособирающей поверхности). Сейчас эти проблемы успешно решены большинством производителей.

Тепловизор позволяет осуществлять видеонаблюдение в тепловом (инфракрасном) диапазоне. Он может быть построен на основе неохлаждаемой микроболометрической матрицы. При поглощении тепла теплочувствительными элементами матрицы изменяется электрическая проводимость полупроводниковых терморезистивных «мостиков» на основе оксида ванадия, соединяющих теплочувствительные элементы. Электрическая проводимость регистрируется микросхемой, и на основе полученных данных тепловизор формирует картину распределения температуры, которую и видит на экране оператор системы наблюдения. Преимущество тепловизора перед традиционными ПЗС- и КМОП-матрицами состоит в том, что он позволяет видеть объекты в абсолютной темноте и при плохой погоде (при дожде, тумане) и дает оператору достоверную информацию об объектах, находящихся в тени или за листвой деревьев.

Черно-белые камеры наблюдения выпускаются на базе черно-белых ПЗС-матриц. Большинство производителей камер не используют с черно-белыми ПЗС-матрицами ИК-фильтр, поскольку для монохромного изображения влияние ИК-волн на спектральную характеристику не критично. К тому же, отсутствие ИК-фильтра дает возможность использовать камеру с ИК-подсветкой, а также для наблюдения при особо низких уровнях освещенности. Кроме того, перед черно-белой ПЗС-матрицей отсутствует мозаичный фильтр. Вот почему при прочих равных черно-белые телекамеры имеют большую чувствительность, чем цветные.

Камеры «день-ночь» при определенном уровне освещенности могут переходить из дневного (цветного) режима наблюдения в ночной (черно-белый). Для переключения между режимами наблюдения используется отключаемый ИК-фильтр. Такая камера наблюдения «день/ночь» тоже использует в качестве чувствительного элемента цветную матрицу, но установленный перед ней ИК-фильтр может автоматически сдвигаться. За счет этого при определенном пороговом значении освещенности видеокамера наблюдения переходит из цветного режима (когда ИК-фильтр находится перед матрицей) в черно-белый режим (когда ИК-фильтр удален). В черно-белом режиме за счет отсутствия ИК-фильтра камера наблюдения становится чувствительна к ИК-излучению, поэтому в комплекте с ИК-подсветкой такую камеру можно использовать для круглосуточного наблюдения за объектами.

Камеры в стандартном и купольном корпусе; бескорпусные камеры
Стационарные камеры наблюдения, в том числе миниатюрные видеокамеры, выпускаются в традиционных прямоугольных корпусах и более популярных на рынке видеонаблюдения купольных и мини-купольных корпусах. Такие модели хороши тем, что легко монтируются на потолок, малозаметны в интерьере и зачастую позволяют перекрашивать корпус в цвет стен и удаленно настраивать направление обзора. Иногда из-за особенностей монтажа удобнее использовать бескорпусные видеокамеры.

Уличные и вандалозащищенные видеокамеры наблюдения
Если нужно обеспечить видеонаблюдение за неотапливаемым складом, автостоянкой, прилегающей к офису/магазину территорией и другими расположенными на улице объектами, то можно купить корпусную видеокамеру наблюдения и поместить ее в подходящий термокожух. Вместе с тем, в линейках большинства производителей представлены специальные уличные камеры, помещенные в кожух с IP66/IP67 и оснащенные встроенными обогревателем и вентилятором.

Для наблюдения за объектами, где велика вероятность механического повреждения видеокамеры (в школах, на вокзалах, в муниципальных учреждениях, в подъездах жилых домов) лучше всего подходят вандалозащищенные камеры. Такие модели выпускаются в ударопрочных корпусах с классом защиты IK10 и выше, а крепление внутренних деталей осуществляется так, чтобы электронная "начинка" камеры и оптика не пострадали от ударов и вибраций.

Поворотные и скоростные купольные камеры видеонаблюдения
Основное преимущество, которое дают поворотные и скоростные купольные камеры – возможность наблюдения за гораздо большими территориями, чем при использовании фиксированной видеокамеры. Шаговый двигатель в PTZ-камерах обеспечивает плавное вращение в плоскости панорамирования и наклона, а трансфокатор позволяет приблизить или удалить объект наблюдения. Для поворотной видеокамеры можно запрограммировать несколько десятков предустановок, а также задать маршруты автопатрулирования.

Панорамные видеокамеры наблюдения
Даже при очень высокой скорости вращения купольная PTZ-видеокамера не может в каждый момент времени контролировать все охраняемое пространство. С этим хорошо справляются панорамные видеокамеры, которые за счет объектива «рыбий глаз» позволяют получать изображение всего пространства, которое затем может обрабатываться и выводиться на видеомониторы в привычной для оператора форме – так, как будто наблюдение осуществляется четырьмя независимо управляемыми камерами. К тому же, панорамная видеокамера не имеет подвижных частей, поэтому чрезвычайно надежна.