|
|
|
 |
|
|
Tehnička podrška / Kamere
Naziv kamera dolazi od latinske riječi "camara obscura" što znači tamna soba. U takvim sobama vršili su se eksperimenti sa prvim pokušajima fotografije, a i prve kamere bile su u stvari tamne kutije u kojima izrađivala fotografija.
1826 godine Joseph Nicephore Niepce uspio je napraviti prvi negativ filma.
1931 Vladimir Zworykin, porijeklom Rus, napravio je prvu elektroničku kameru. Sastojala se od elektroničke cijevi pa njih zovemo cijevne kamere.
Daljnjim razvitkom definiralo se dva osnovna tipa cijevnih kamera: Vidicon i Newicon.
Vidicon kamere bile su jeftinije i manje osjetljive. Za tadašnju B/W sliku bilo im je potrebno između 5 i 10 luxa refleksije sa objekta kod F1.4
Newicon kamere trebale su samo 1 lux , bile su puno skuplje i zahtijevale su rad sa auto iris objektivom.
1970ih kada je PC već rođen eksperimentima sa memorijskim jedinicama, došlo je do razvoja CCD ( Charge Coupled Device ), koji je bio nova prekretnica u razvoju kamera, te potpuno zamijenio cijevne kamere.
CCD SENZORI ZA VIDEO NADZOR ( SECURITY )
Potrebno je naglasiti da se CCD senzori izrađuju za različite aplikacije kao : kamkorderi , digitalni foto aparati, industrijske kamere, filmske kamere, kamere za medicinu, istraživanje svemira, video nadzor ( security ) itd. Svaki od ovih tipova senzora specijaliziran je za određenu namjenu i najčešće nije predviđen za nešto drugo iz razloga cijene, funkcionalnosti, tehničkih mogućnosti itd. Česta su pitanja zašto Security kolor kamere nemaju rezoluciju koju postižu obični kamkorderi. Najčešći razlog je kvaliteta senzora koja je za video nadzor predviđena za 24 satni rad, kvaliteta slike, svjetline, boje itd. CCD senzori za video nadzor proizvode se najčešće u formatu od 1/3". Međutim postoje kamere koje koriste i 1/4" , 1/2" , 3/4", 1" i veće senzore. Veća dijagonala CCD-a omogućava i bolju kvalitetu slike. Često senzori 1/4" i 1/3" nose istu tehničku specifikaciju, ali u praksi pokazuju jako različite rezultate u korist 1/3" CCD. Što je veća dijagonala CCD-a možemo očekivati kvalitetniju sliku. Na malim CCD-ma npr. 1/4" rezolucije 480 TVL ( oko 430.000 pixela ) svaki pixel je značajno manji nego na 1/3" istih karakteristika. Veći pixel osim što može primiti više svjetlosti, omogućava preciznije interpretirati boje. Na malim CCD-ima pixeli su "stisnuti" jedan uz drugi pa je potrebna kvalitetnija optika koja će precizno usmjeriti svjetlo. Međutim manji CCD-i se koriste uglavnom zato što su jeftiniji, pa obično skuplja optika ne dolazi u obzir. U svakom slučaju za potrebe Security-a potrebno je koristiti 1/3" , 1/2" ili veće CCD-e. 1/4" pogodniji su za manje zahtjevne aplikacije , a 1/6" ( bez obzira na tehničku specifikaciju ) i slični za kamkordere i slično.
Kamere za security proizvode se u dvije rezolucije: srednja ( 512 X 580 = oko 290.000 točaka ) i visoka ( 750 X 580 = oko 430.000 točaka ). Security kamere sa većim brojem točaka koje su glavni temelj za veću rezoluciju i na broju TV linija još uvijek nisu u upotrebi u nadzornim sustavima ( osim specijalnih sustava ) i kao takve nisu u ponudi najvećih svjetskih proizvođača. Trenutačno na tržištu najviše rezolucije kamera u boji na temelju CCD-a visoke rezolucije ( 430.000 točaka ) su SONY 540 TVL , PANASONIC 535 TVL , OXIC 530 TVL , SANY 520 TVL itd ( 01-12-2004 ) . Ovdje su opisane standardne CCD kamere međutim na tržištu postoje i modeli sa više od 1.000.000 pixela, ali se u praksi izuzetno rijetko sreću.
Već i prvi modeli CCD-a bili su dobri, a do danas su razvijeni modeli veličine do 62 mm X 62 mm sa rezolucijom od 5120 X 5120 točaka, naravno koriste se za specijalne zahtjeve.
Spektralna osjetljivost CCD elementa u osnovi je rezultat foto-električnog fenomena. Veće valne dužine ( područje infra crvenog ) ulaze dublje u silikonsku strukturu CCD-a, pa ometaju rad CCD-a. S druge strane povećavaju mu osjetljivost na svjetlo. CCD element radi u području od 400 nm do 1100 nm, a najosjetljiviji je u području od 800 nm ( infra crveno područje ). B/W kamere nisu toliko osjetljive na smetnje izazvane infra crvenim svjetlom, pa obično i nemaju filtre, iako dodavanjem filtra za valne dužine preko 700 nm poboljšala bi se rezolucija, bolji odnos signal-šum i prirodnija konverzija kolor okoline na nijanse sive boje.
S druge strane kolor kamere moraju koristiti infra crvene filtre jer im infra crveno svjetlo ometa rad CCD-a, te da u najvećoj mogućoj mjeri oponašaju ljudsko oko, te da na taj način dobijemo što realniju sliku u odnosu na ljudsko oko. Taj filter je ujedno i jedan od razloga zašto su kolor kamere manje osjetljive na svjetlo od B/W kamera. DAY & NIGHT kamere pod dnevnim svjetlom rade kao kolor , a pod infra crvenim osvjetljenjem kao B/W kamere. Ljudsko oko ne vidi pod infra crvenim svjetlom. Kod vrlo slabog svjetla u vidljivom spektru ne razaznaje boje, nego sve vidi u nijansama sivog. Senzor CCD kamera sastoji se od više stotina tisuća tankih foto senzitivnih dioda. Za izradu senzora uglavnom se koriste dva materijala : Silicijum i Germanijum. Silicijum je najosjetljiviji u području između 500 i 1000 nm, a Germanijum između 500 i 1500 nm , ali sa karakteristikom koja je bolja tek iznad 800 nm. Ovo govori da se Germanijum koristi uglavnom za specijalne infra crvene kamere, dok silicijum više za uobičajene kamere te infra crvene kamere manjih zahtjeva.
U osnovi sve kamere su monokromatske. Da bi se dobila boja kod kolor kamera, ispred svakog senzora ( phottodiode ) ugrađeni su filtri npr. za crvenu, zelenu i plavu boju ( ovisno o proizvođaču moguć je drugačiji izbor filtra ). Upravo radi tih i infra-crvenog filtera, kolor kamere su manje osjetljive na intenzitet svjetla, ali se optički postiže daleko bolja slika u boji, koja je kromom i rezolucijom prihvatljivija ljudskom oku, u odnosu na crno-bijelu sliku.
Odnos signal-šum pokazuje koliko je kvalitetan signal kamere pri slabom osvjetljenju. Izražen je u decibelima ( db ). Šum nije moguće izbjeći, ali ga je moguće smanjiti. Nivo šuma u signalu najviše ovisi o kvaliteti CCD elementa, pratećoj elektronici i vanjskih elektromagnetskih uticaja. Važna je i radna temperatura kamere, odnosno mogućnost hlađenja ili grijanja. Šum u slici posebno se ističe kod upotrebe AGC funkcije pri slabom osvjetljenju, jer se tada pojačava slab signal i puno šuma.
Praktično uzevši odnos signal-šum od 48 db za kamere koje se upotrebljavaju u video nadzoru smatra se dobrim. Za televizijske kamere odnos signal-šum je 56-60 db, što je jako dobar rezultat za analogni signal. Kamera koja ima odnos signal-šum 48 db ima 30 % manje šuma nego ona od 45 db.
Televizijske kamere su najzahtjevnije kamere koje se uopće proizvode . Da bi se dobila što bolja kvaliteta slike kamere koriste se 3 CCD senzora. Da bi se svjetlo poslije prolaska kroz objektiv pravilno raspodijelilo na svaki CCD element posebno, dodatno se ugrađuje optička prizma.
PROCESORI
Osim senzora kamere slijedeći važan element je procesor. Senzor stvara "sirovu sliku". Kada bi nju propustili na monitor bez procesuiranja bili bi jako razočarani. Oštrina rubova, kontrast, balans boja i drugi parametri na sirovoj slici gotovo su nepoznanica. Procesor sa svojim algoritmom dotjeruje takvu sliku tako da ispravlja očekivane greške senzora, kompenzira i obrađuje signal senzora, dotjeruje šum, pojačanje signala itd. U praksi kod kvalitetnih proizvođača kamera obično su senzor kamere i procesora od istog proizvođača. Ipak moguće je naći i iznimke.
C-MOS SENZORI
Ovaj tip senzora je malo zastupljen u video nadzornim kamerama i to najčešće u jeftinim kućnim varijantama kamera. Razlog je taj što senzori koji se koriste za video nadzor nemaju kvalitetnu sliku, a minimalna osjetljivost im nije zadovoljavajuća dok s druge strane cijena im je vrlo niska. Ipak C-MOS senzori se razvijaju za druge aplikacije ( specijalne kamere , digitalni fotoaparati itd ) gdje postižu izvanredne rezultate. Zovu ih i pametnim senzorima jer se gotovo sva elektronika nalazi u sklopu samog senzora. Odlikuju se boljim odnosom signal-šum, manjom potrošnjom električne energije, većom brzinom itd. Vjerojatno će u skorijoj budućnosti proizvođači pokrenuti proizvodnju kvalitetnih security senzora u C-MOS tehnici.
...nazad
|
|
|
|
 |
|
|
