5.1.4 Параметри відеокамер

Крім розглянутих, існують й інші параметри, що характеризують відеокамеру. Розглянемо їх.

Відношення сигнал/шум (S/N Ratio, Signal/Noise) вказує на ступінь прояву "снігу" на зображенні (наприклад, при відношенні сигнал/шум 60 дБ шум практично відсутній, 50 дБ – шум ледь помітний або непомітний, 40 дБ – шум помітний, 30 дБ – сильні шуми, 20 дБ – зображення губиться в шумах. Реальні виміри японських, корейських і тайванських відеокамер показали значення цього параметра від 32 дБ до 42 дБ (проти заявлених у паспортах 46...48 дБ).

Система автоматичного регулювання підсилення (Gain Control) служить для стабілізації вихідного відеосигналу на рівні близько 1 В. Проте, як уже зазначалося, реально на виході відеокамер розмах відеосигналу 1 В буває вкрай рідко (він може дорівнювати 500 мВ і навіть менше). У деяких відеокамерах система АРП відключається, що в ряді випадків є досить корисним (щоб не погіршувалося співвідношення сигнал/шум). Глибина АРП у різних відеокамер може бути від 12 дБ до 30 дБ.

Гамма-корекція (Gamma Correction) – параметр (звичайно дорівнює 0,45), який вказує на те, що у відеокамеру свідомо вводиться нелінійна залежність вихідного відеосигналу від освітленості об'єкта (тобто, якщо освітленість об'єкта змінюється поступово, через рівні збільшення, то сходи вихідного сигналу будуть неоднакові за розмахом). Це робиться для компенсації нелінійної залежності яскравості світіння кінескопа у відеомоніторі від напруги, що модулюється (інакше темні місця мали б менше градацій, ніж світлі). У деяких відеокамерах є перемикач гамми 0,45 або 1,0. Зміни на екрані від такого перемикання не досить помітні; частіше цей перемикач-установник починає судорожно перемикати, коли відеосигнал взагалі пропадає.

Компенсація зустрічного засліплення (BLC – Back Light Compensation) – забезпечує глибшу проробку в контрастному світлі. Тобто звичайна відеокамера, у якої немає такої функції, працює на усереднену освітленість у полі зору. Якщо при цьому на об'єкті є дуже яскраво освітлені ділянки, то за рахунок електронного затвора вони, звичайно, будуть не настільки яскравими, але при цьому яскравість і темних ділянок зменшиться, а це може призвести до повної нерозрізненості.

Синхронізація відеокамер (Synchronization) потрібна, коли кількість відеокамер у відеосистемі більше однієї й в основному в тих випадках, коли використовуються відеокомутатори. Справа в тому, що при перемиканні не синхронізованих між собою відеокамер може відбуватися тимчасовий зрив кадрової синхронізації відеомонітора ("кадри повзуть" кілька секунд після перемикання відеокамер), що не може не стомлювати оператора.

В Україні й у деяких закордонних країнах діє стандарт (CCIR):

• частота полів (напівкадрів): 50 Гц,

• частота кадрів: 25 Гц,

• період проходження рядкових синхроімпульсів: 64 мкс,

• черезрядкова розгортка, 625 рядків.

Відзначимо, що всі виробники серед основних параметрів (таких, як гамма-корекція, вихідний сигнал 1 В, черезрядкова розгортка) вказують і внутрішню синхронізацію (Internal), незважаючи на те, що вона є в усіх без винятку відеокамерах (з використанням кварцового резонатора).

Зовнішня синхронізація (External) – V–lock (кадрової розгортки) або Gen lock (кадрової й рядкової розгорток) актуальна для відеокамер, що живляться від джерела постійного струму, причому з цією метою може використовуватися або відеосигнал від однієї з відеокамер, або синхросуміш, що виробляється спеціальним приладом – синхронізатором. Зрозуміло, що для цього на відеокамері має бути додатковий роз’єм.

Для відеокамер з мережним живленням зручною є синхронізація від мережі змінного струму (LL – Line–Lock). Відзначимо, що саме синхронізація від мережі дозволяє позбутися такого дефекту. Якщо там, де встановлені відеокамери, використовуються лампи денного світла, то на зображенні може з'являтися яскрава модуляція (екран повільно світлішає, а потім зображення поступово стає нормальним). Подібний дефект проявляється далеко не з усіма лампами денного світла й безпосередньо людським зором у приміщенні не відчувається. Відеокамери з синхронізацією від мережі допускають підстроювання фази – як опорний сигнал найпростіше взяти відеосигнал від однієї з відеокамер, а інші відеокамери варто підстроювати по ній. З цією метою можна використовувати або двопроменевий осцилограф (контроль взаємного положення кадрових синхроімпульсів), або екран відеомонітора, на роз’єми наскрізного проходу якого подаються відеосигнали від двох відеокамер (регулюванням частоти кадрів домагаються появи темних горизонтальних смуг, які відповідають кадровим імпульсам, що гасяться, а потім підстроюванням домагаються їх збігу). Нерідко параметри синхроімпульсів у реальних відеокамерах виходять за межі, обумовлені стандартами – звідси можливі проблеми щодо сумісності з відеомоніторами й пристроями, що використовують оцифровування відеосигналу (роздільниками екрана, платами введення відео в комп'ютер та ін.).

Баланс білого є специфічним параметром кольорових відеокамер; він служить для правильної передачі кольору зображення на об'єкті при різних типах джерела освітлення, до яких кольорові відеокамери досить чутливі (особливо, до ламп денного світла). Діапазон калориметричних температур, що вказується при цьому, (наприклад, 2700 К...10000 К) відповідає діапазону регулювань.

Нагадуємо, що абсолютна більшість експортованого в Україну встаткування для кольорових систем охоронного телебачення виконано в стандарті PAL.

Як напруга живлення (Power Supply) відеокамер використовується або низьковольтна напруга постійного струму DC (найчастіше 12 В), або сіткова напруга AC 220 В. При живленні від 220 В, як уже вказувалося, зручно використовувати синхронізацію від мережі. Крім того, напруга 220 В, так би мовити, завжди під рукою, а якщо відеокамера має бути встановлена на вулиці в термокожусі, та цю напругу зручно використовувати й для живлення підігріву, і для живлення відеокамери. Щоб уникнути перекручувань на екрані відеомонітора, рекомендується живити всю систему охоронного телебачення від однієї фази мережі 220 В. Якщо ж відеокамери встановлені на значній відстані й підключаються до найближчих щитків або розеток, але при цьому виникають перекручування, то можна використовувати розділові трансформатори.

Для відеокамер з живленням від джерела постійної напруги можна використовувати загальний блок живлення, але варто пам'ятати, що:

– може знадобитися досить потужний блок живлення й дріт великого перетину;

– можлива поява зв'язку між відеокамерами через загальне джерело живлення (на екрані відеомонітора з'являються перекручування за рахунок проникнення відеосигналів з каналу в канал);

– при виході з ладу блока живлення або ушкодження загальних дротів виходить з ладу вся відеосистема.

Тому деколи зручніше використовувати мережний адаптер для кожної відеокамери. Відзначимо, що відеокамери з широким діапазоном припустимих живлячих напруг (наприклад, 8 В...15 В) мають очевидну перевагу перед відеокамерами, критичними до цього параметра. На об'єктах, де ймовірні відключення живлячої напруги, варто передбачити організацію безперебійного живлення (зміни напруги можуть викликати вихід відеокамер з ладу). Крім того, якщо відбулося відключення живлення вуличної відеокамери, причому навколишня температура досить низька, то після подачі напруги вона може не ввімкнутися.

Конструктивне виконання відеокамер припускає такі можливі варіанти конструкції:

– відеокамери в стандартному корпусі;

– відеокамери мініатюрні ("квадрати", циліндричні, купольні, кулі);

– відеокамери вуличні (як правило, вмонтовані в термокожухи, з кронштейном);

– відеокамери безкорпусні;

– дверні відеовічки (відеокамери зі надшироковугловим об'єктивом без регулювання діафрагми, що встановлюються у вхідні двері);

– вибухобезпечні відеокамери (їх конструкція виключає утворення електричної іскри, що дозволяє використовувати їх у спеціальних приміщеннях);

– відеокамери спеціального дизайну;

– WEB-відеокамери;

– швидкісні поворотні відеокамери;

– відеокамери від міні-відеосистем (з інфрачервоним підсвічуванням, мікрофоном і гучномовцем).

Особливість купольних (стельових відеокамер) – можливість використання темного світлофільтра (при цьому відвідувач не зможе визначити, куди спрямована відеокамера). Безкорпусні й мініатюрні відеокамери, як правило, поставляються з вбудованим мікрооб'єктивом (але існують варіанти поставки й без об'єктива, з CS-кріпленням під стандартний об'єктив).

Вид кріплення об'єктива (Lens Mount): "C" або "CS" – визначає конструктивне з'єднання відеокамери й об'єктива

Рисунок 5.2 – Варіант кріплення об'єктива типу «С»

Існує два варіанти кріплення відеокамер на відстані від місця розташування ПЗЗ-матриці до об'єктива, що встановлюється. Варіанти С і CS відрізняються цією відстанню у 5 мм. Відповідно до цього випускаються й об'єктиви С і CS-кріплення (рис 5.2, 5.3).

Рисунок 5.3 – Варіант кріплення об'єктива типу «СS»

Щоб зображення було чітко сфокусовано на ПЗЗ-матриці, необхідно, щоб з відеокамерою С експлуатувався об'єктив С, а з відеокамерою CS – об'єктив CS. Можливий єдиний варіант змішаного з'єднання: з відеокамерою CS може використовуватися об'єктив C, але за умови, що між об'єктивом і відеокамерою встановлене спеціальне перехідне кільце С/CS (C/CS adapter).

Зміст останньої умови полягає в такому. При установці об'єктива з CS-кріпленням на відеокамеру, розраховану на C-кріплення (рис 5.4), зображення виявляється сфокусованим перед площиною ПЗС-матриці, а на самій ПЗЗ-матриці буде розфокусованим, що, звичайно, неприпустимо.

Рисунок 5.4 – Установка об'єктива з CS-кріпленням на відеокамеру, розраховану на C-кріплення

При використанні об'єктива з С-кріпленням і відеокамери з CS-кріпленням зображення виявляється сфокусованим за площиною ПЗЗ-матриці (рис 5.5), що також неприпустимо.

Рисунок 5.5 – Установка об'єктива з C-кріпленням на відеокамеру, розраховану на CS-кріплення

Однак при установці C/CS-кільця між об'єктивом і відеокамерою, зображення виявляється сфокусованим у площині ПЗЗ-матриці (рис. 5.6).

Рисунок 5.6 – Використання C/CS-кільця

Деякі відеокамери мають вбудоване різьбове кільце з більшим ходом, що дозволяє відмовитися від використання CS-кільця й гарантує гарне фокусування (функція Back Focus). Наприкінці відзначимо різноманітність функцій існуючих відеокамер:

– для роботи у вуличних умовах;

– для установки під водою (на глибині до декількох метрів) ;

– кольорові відеокамери з композитним відеосигналом і S–VHS;

– кольорові відеокамери Day/Night з перемиканням у чорно-білий режим при зниженій освітленості;

– відеокамери з живленням через коаксіальний кабель;

– відеокамери з можливістю дзеркального відображення (використовується для дзеркала заднього виду автомобіля) ;

– відеокамери з можливістю передачі відеосигналів комп'ютерною мережею, телефонною лінєю, з записом на вбудований жорсткий диск.