10 najbitnijih karakteristika kamera za video nadzor

Video nadzor je postao potreba u većini poslovnih i mnogim privatnim objektima. O njemu smo već dosta pisali sa opštim pristupom, a ovoga puta pišemo o nešto usmerenijoj temi, odnosno o osnovnim karakteristikama kamera za video nadzor. Pročitajte više o ovim terminima i saznajte za šta tačno služe tehnologije povezane sa istim.

Početna tačka planiranja svakog sistema za video nadzor predstavljaju kamere, a ostatak sistema se projektuje prema broju kamera i njihovim karakteristikama. Međutim, prilikom izbora kamera veliki broj različitih tehničkih karakteristika može biti vrlo konfuzan za prosečne korisnike. U ovom tekstu opisaćemo one najosnovnije termine koji se i najčešeće pominju kod kamera za video nadzor, tj. CCTV kamera.

1. Vrsta kućišta

Ova karakteristika se odnosi na fizički izgled kamere i prema kućištu u kome dolaze možemo ih podeliti na dve vrste – box i dome kamere. Box kamere su uobičajenog izduženog oblika, a kompaktnije box kamere se sve češće nazivaju i bullet kamerama.

Za razliku od box kamera, dome kamere koriste kupolno kućište (u obliku polovine lopte). Ove kamere su kompaktnije i manje uočljivije od box kamera i takođe zbog svog oblika često dosta otpornije od box kamera. Posebna vrsta dome kamera su takozvane PTZ kamere (Pan Tilt Zoom) čije kretanje je motorizovano i mogu se pomerati daljinskom kontrolom.

Osim ovih vrsta postoje i kamere sa specijalnim oblicima kućišta, ali one su namenski konstruisane pa o njima nećemo pisati ovom prilikom.

2. Sistem

Po sistemu funkcionisanja razlikujemo tri vrste kamera – analogne, HD-CVI/HD-TVI i mrežne kamere.

Analogne kamere su najstariji i najrasprostranjeniji vid video nadzora, odlikuje ih jednostavnost i veoma pristupačna cena. Nedostatak ovih kamere su tehnička ograničenja u prenosu signala koja često ne mogu da isprate savremene potrebe, na primer nije moguć nadzor u visokoj rezoluciji i instalacije veće dužine su komplikovane jer sa većom dužinom kablova dolazi do smetnji i gubitaka u prenosu analognog signala. Uprkos tome i dalje su čest izbor za manje sisteme video nadzora i tamo gde viša rezolucija snimanja nije potrebna.

Mrežne kamere (IP kamere) predstavljaju najnapredniji vid kamera. Ove kamere koriste postojeće računarske mreže što znatno olakšava projektovanje instalacija bilo kojih dužina, mogu da rade potpuno samostalno (bez snimača) i ono što je najbitnije kod njih jeste to da nemaju ograničenja po pitanju maksimalne rezolucije snimanja. Njihov nedostatak je viša cena i komplikovanije podešavanje sistema, ali su i dalje nezamenljive tamo gde je neophodna veoma velika rezolucija snimanja.

HD-CVI i HD-TVI kamere imaju skoro identičan način rada i predstavljaju kombinaciju dobrih strana analognih i mrežnih kamera. Projektovane su tako da približe analogni video nadzor savremenim potrebama i mrežnom nadzoru, ali da i dalje zadrže pristupačnu cenu. Kod ovih kamera se izlazni signal moduliše pre prenosa pa za razliku od analognih kamera mogu da snimaju u visokoj rezoluciji (do Full HD 1080p) i prenose signal bez gubitaka na znatno većim razdaljinama. Iako nisu kompletna zamena za mrežne kamere, ove kamere vrlo uspešno menjaju iste u mnogim slučajevima.

Više informacija o analognim, mrežnim i HD-CVI/HD-TVI kamerama možete pronaći u našim prethodnim tekstovima o video nadzoru gde smo detaljno pisali o ovim vrstama nadzora i upoređivali prednosti i mane istih.

3.  Rezolucija

Rezolucija snimanja predstavlja najbitniju karakteristku svake kamere i od nje zavisi nivo detalja na snimku. Što je rezolucija veća, to će snimak biti jasniji i imati više detalja.

Za osnovni video nadzor čija je namena samo uvid u dešavanja unutar nekog prostora ili ispred objekta često je dovoljna i kamera niže rezolucije, međutim ukoliko se radi o javno dostupnom mestu preporučuju se kamere veće rezolucije. Prednost veće rezolucije je u nivou detalja pa je uz HD kamere moguće i lako prepoznavanje lica, a uz Full HD kamere čak i očitavanje registarskih brojeva sa tablica automobila.

Na slici ispod možete pogledati poređenje najčešćih rezolucija kod video nadzora i nivo detalja koje one pružaju. 960H je maksimalna moguća rezolucija kod analognih kamera i ona se kod analognih kamera obeležava i kao 800 TV linija (800 TVL).

4. Optika

Kamere za video nadzor mogu imati različite objektive, a kod ovih objektiva najbitniju karakteristiku predstavlja fokalni opseg koji se izražava u milimetrima – na primer 2.8mm, 3.6mm i 6mm kod fiksnih objektiva, ili 2.8~12mm kod varifokalnih objektiva.

Fokalni opseg određuje ugao koji kamera može da pokrije i nivo uveličavanja (zoom), pa se u zavisnosti od veličine prostora koji je potrebno pokriti koristi odgovarajući objektiv. Objektivi sa manjim fokalnim opsegom imaju veći ugao pokrivenosti, dok objektivi sa većim fokalnim opsegom pokrivaju manji ugao ali imaju optički uveličanu sliku koja usled toga pruža više detalja sa prostora koji pokriva.

Na primer, ukoliko je potrebno da kamera zahvata veći ugao, koristi se objektiv od 2.8mm ili 3.6mm. Ukoliko je pak potrebno nadzirati samo određeni uzan prostor poput ulaznih vrata ili kase, koriste se objektivi od 6mm, 8mm ili 12mm. Na slici ispod možete videti poređenje nekih od najčešćih objektiva.

Pored fiksnih objektiva postoje i varifokalni objektivi. Ovi objektivi imaju promenljivi fokalni opseg (npr. od 2.8mm do 12mm) i omogućavaju da nakon postavljanja kamere podesite pokrivenost prema potrebi. Podešavanje može biti ručno (na samoj kameri), ili kod naprednijih kamera motorozovano. Kamere sa motorizovanim objektivom omogućavaju da daljinski (kroz aplikaciju, web pretraživač, itd.) po potrebi uvećate centralni deo slike za više detalja i takvi objektivi se najčešće koriste kod pokretnih PTZ kamera.

5. AWB

Automatsko podešavanje bele boje (Auto White Balance) je tehnologija koja se koristi za dobijanje realnih boja na video snimcima. Pod uticajem različitog ambijentalnog osvetljenja snimak može dobiti hladne (plave) ili tople (crvene) boje, a AWB tehnologija ispravlja ovaj neželjeni efekat tako što koristi belu svetlost kao referentnu i prema njoj podešava nivo plave i crvene na snimku kako bi se dobile prirodne boje.

Na slici ispod možete videti snimak bez AWB (levo) i sa uključenom AWB tehnologijom (desno).

6. AGC

Automatska kontrola pojačanja (Auto Gain Control) predstavlja tehnologiju koja u uslovima slabog osvetljenja pojačava osetljivost senzora na svetlost čime se dobija svetliji snimak. Na slici ispod je prikazano poređenje snimka sa uključenom i isključenom AGC tehnologijom.

7. Kompenzacija osvetljenja

Većina savremenih kamera ima odličnu kontrolu pojačanja senzora kada je svetlost na snimku ujednačena, međutim na pojedinim mestima se mogu javiti velike razlike u osvetljenju različitih regija što može prouzrokovati loše adaptiranje kamere. Dobar primer za ovo je nadzor ulaza – ukoliko je napolju svetlost veoma jaka kamera će se adaptirati jačoj svetlosti pa će na snimku tamniji objekti poput osobe koja ulazi izgledati kao siluete. Ovo je neželjeni efekat i postoje 3 tehnologije koje se danas koriste za ispravljanje istog i vraćanja bitnih detalja na snimak.

BLC (BackLight Compensation) je osnovni vid kompenzacije pozadinskog osvetljenja i ova tehnologija pojačava osetljivost senzora na svetlost u uslovima gde je osvetljenje pozadine jako pa stvara siluete kod bitnih objekta. Zbog pojačane osetljivosti gube se detalji sa svetle pozadine, ali se dobija jasan prikaz bitnih objekata/osoba umesto silueta. Primer ove tehnologije možete videti na slici ispod – kada je BLC uključen gube se detalji sa parkinga u pozadini, ali je lik osobe koja ulazi u zgradu jasan što je i bitno kod te kamere za nadzor.

HLC (HighLight Compensation) je poseban vid kompenzacije koji smanjuje jake izvore svetlosti na tamnom snimku. Najčešće se koristi kod nadzora koji prati kretanje automobila jer u uslovima slabijeg osvetljenja farovi automobila prouzrokuju da se kamera prilagođava njihovoj svetlosti čime se gube bitni detalji oko izvora svetlosti poput registarskih tablica. Na slici ispod se vidi poređenje snimaka sa uključenom i isključenom HLC kompenzacijom.

WDR (Wide Dynamic Range) je najsavremeniji i najbolji vid kompenzacije osvetljenja koji povećava dinamički opseg kamere kombinujući dve slike u realnom vremenu – jednu sa dužom ekspozicijom (okidanjem) za tamnije regije i jednu sa kraćom ekspozicijom za svetlije regije snimka. Zahvaljujući tome, ova tehnologija može da vrati detalje tamnim objektima dok istovremeno ne gubi detalje sa svetle pozadine. Na primeru ispod vidi se poređenje BLC tehnologije, WDR tehnologije i normalnog snimka u datim uslovima.

8. Dan/noć snimanje

Ova funkcija kod savremenih kamera odnosi se na tehnologiju koja automatski prebacuje kameru iz kolor režima u crno-beli kada osvetljenje postane dovoljno slabo da AGC ne može više da kompenzuje pojačanjem osetljivosti senzora. Kada snima u crno-belom režimu, senzor je daleko osetljiviji pa može da snima čak i uz vrlo malo svetlosti.

Dan/noć funkcija se koristi u kombinaciji sa ICR funkcijom (Infrared Cutfilter Removal) i ugrađenim infracrvenim diodama na kameri za dodatno pojačanje svetlosti i snimanje čak i u potpunom mraku, dok domet u najvećoj meri zavisi od dometa infracrvenih dioda koje su ugrađene u kameru.

9. Redukcija šuma

Kada se kamere koriste u uslovima slabijeg osvetljenja, pojačana osetljivost senzora na svetlost generiše i više šuma (sitnih smetnji) na snimku. Za otklanjanje ovih smetnji koristi se DNR tehnologija (Digital Noise Reduction) i kod nje razlikujemo 2D i 3D redukciju.

2D redukcija šuma koristi više susednih piksela na istom frejmu (slika od koje je sastavljen snimak) da otkrije i ukloni šum. Ovaj način rada generalno daje dobre rezultate, ali nije najefikasniji.

Za razliku od 2D redukcije, 3D redukcija šuma pored piksela iz istog frejma upoređuje iz piksele iz susednih frejmova pa ostvaruje znatno efikasniju redukciju šuma, međutim zbog načina na koji funkcioniše može da stvori malo zamućenu sliku kod objekata koji se kreću. Zbog toga kamere koji podržavaju ovu tehnologiju najčešće koriste kombinaciju 2D+3D redukcije – 2D kod objekata koji se kreću i 3D za statični deo snimka.

Redukcija šuma ima više beneficija, pa osim jasnijeg snimka takođe omogućava snimačima mnogo bolji stepen kompresije snimaka u odnosu na one sa šumom. Ukoliko se koristi snimač koji detektuje pokrete, upotreba ove funkcije bez redukcije šuma takođe može da prouzrokuje lažni alarm jer veća količina šuma ponekad može i da zbuni snimač.

10. Stepen zaštite

Kada je zaštita kamera u pitanju, razlikujemo dve vrste zaštite – IP i IK zaštitu.

IP zaštita predstavlja zaštitu od vremenskih uslova. Stepen ove zaštite se označava sa dva jednocifrena broja nakon oznake IP i kod kamera za video nadzor se najčešće koristi IP66 zaštita. Prvi broj (IP6x) predstavlja stepen zaštite od fizičkih objekata i kreće se od 0 (bez zaštite) do 6 (potpuno otporna na prašinu), dok drugi broj (IPx6) prestavlja stepen zaštite od vode i kreće se od 0 do 8 (7 i 8 označavaju otpornost na potapanje i vrlo retko se koriste kod kamera za video nadzor). Kamere sa IP66 zaštitom su otporne na prašinu i polivanje vodom (ne i potapanje) pa se mogu koristiti za nadzor na otvorenom prostoru, na primer čak i u dvorištu.

IK zaštita predstavlja zaštitu od vandalizma i dostupna je samo kod pojedinih dome kamera. Stepen ove zaštite se označava brojevima od 1 do 10, a IK10 zaštita koja se danas najčešće koristi znači da je površina otporna na udarac od 20 džula, što je ekvivalentno slobodnom padu tela mase 5kg sa visine od 40cm. Iako ne postoji perfektna zaštita od vandalizma, u realnim radnim uslovima ova zaštita dosta efektivno štiti kameru tako da će u većini slučajava kamera ostati funkcionalna i bez znatnih oštećenja ukoliko je, na primer, neko gađa kamenom ili drugim predmetom. Ove kamere su namenjene za montažu na javno dostupnim mestima gde su izložene vandalizmu, kao na primer na ulazima u zgrade.

Pogledajte test otpornosti kamere sa IK10 zaštitom:

Postoji još dosta tehnologija povezanih sa kamerama za video nadzor, a mi smo ovde nabrojali samo one koje se najčešće susreću. Ukoliko vas zanimaju detalji oko neke druge tehnologije koju nismo pomenuli u ovom tekstu, kontaktirajte nas ili nam ostavite komentar ispod ovog teksta.