Камера видеонаблюдения (видеокамера) – оптико-электронное устройство, которое получает изображение определенного участка пространства и затем превращает его в электрический сигнал. Впоследствии этот сигнал подается на монитор и / или регистратор.
Видеокамера – важнейший компонент системы видеонаблюдения. Позволяет просматривать и фиксировать события, происходящие в поле зрения устройства.
Система видеонаблюдения выполняет следующие цели:
Цифровая камера видеонаблюдения
Аналоговая камера видеонаблюдения
IP-камера
Преобразует изображение в аналоговый сигнал, который передается по коаксиальному кабелю. Для оцифровки, отображения и записи картинки применяется видеорегистратор (гибридный или DVR), совместимый с камерой. Устаревшее решение, которое до сих пор пользуется популярностью.
Достоинства:
Недостатки:
Выделяют несколько разновидностей аналоговых камер.
Важно: выбирая аналоговую камеру стандартов HD-CVI, HD-TVI, AHD стоит учитывать их особенности. Устройство HD-TVI передает сигнал по витой паре (сетевому кабелю) на расстояние до 100 м (против 150 м у других стандартов). В отличие от камер HD-TVI и AHD, оборудование HD-CVI совместимы только с регистраторами данного производителя (общее условие совместимости – поддержка одного и того же стандарта).
Превращает изображение в цифровой сигнал, который передается по витой паре или кабелю из оптоволокна. Поскольку сигнал поступает сразу в цифровом виде, то видеорегистратор только записывает видео на диск.
Достоинства:
Недостатки:
Выделяют две разновидности цифровых камер.
Важно: HD-SDI-камеры рекомендуется устанавливать в местах, где нужна максимально четкая картинка и быстрота реакции на происходящие события.
Внутренняя (для помещения) – рассчитана на мягкие условия эксплуатации. Есть и исключения: в заводской цех или склад без отопления подойдет скорее уличная модель.
Уличная – отличается повышенной стойкостью к пыли, влаге, перепадам температур, механическим воздействиям. Обойдется дороже модели для помещения.
Цилиндрическая (bullet) или направленная – устройство с вытянутым корпусом. Подобная камера отличается хорошими показателями оптического увеличения, светосилы, а также обладает повышенной защитой от внешних воздействий и засветки. Классическая модель для улицы. Устанавливается на вертикальные и горизонтальные поверхности. Недостаток – громоздкость.
Купольная – напоминает одноименный архитектурный элемент. Защищена от негативных внешних факторов, вращается на 180° (горизонтальная установка) или 360° (вертикальная установка). Применяется в помещениях и обычно монтируется на потолок.
Бывают открытые и закрытые купольные камеры. Во втором случае посторонний человек не может определить направление объектива. Часто купольными делаются PTZ-устройства.
Настольная – оснащена подставкой для размещения на столе. Такую камеру очень легко установить. Хороший выбор для домашнего использования.
Переносная с креплением – крепится на стену и устанавливается на столе. Для такой камеры характерен плоский овальный или прямоугольный корпус и – часто – подвижное крепление.
Существуют и скрытые камеры, которые отличаются компактными размерами и относятся к специальной технике. Свободная таких устройств запрещена.
Пластик – дешевый и легкий материал при достаточной прочности. Также пластик не боится влаги и не склонен к коррозии. Хороший вариант для помещений.
Металл – прочнее и надежнее пластика, но и дороже. Оптимальное решение для улиц.
Поворотная (PTZ-камера) – перемещается в пространстве благодаря сервоприводам. Предполагает удаленное управление – посредством компьютера / смартфона или пульта. Функции камеры: панорамирование, наклон, масштабирование. Недостатки: высокая цена, низкая надежность, необходимость регулярного обслуживания.
Поворотная камера обеспечивает хороший обзор мест, где нельзя расположить несколько камер. В некоторых моделях реализовано автоматическое движение объектива.
Неповоротная – допускает изменение положения только вручную. Такая камера дешевле и надежнее поворотной модели.
CCD – отличается повышенной светочувствительностью, минимумом шумов. Такая камера дает изображение движущихся объектов без искажений (нет эффекта «бегущего затвора»). Недостатки: высокая цена, меньшая надежность, большой расход электричества. Сфера применения – наблюдение за плохо освещенными местами при необходимости высокого качества картинки.
CMOS – характеризуется сравнительно низкой стоимостью и энергопотреблением. Подобная модель надежна и лишена эффекта «бегущего затвора». Недостатки: пониженная светочувствительность (старые камеры), высокий уровень шумов, сильный нагрев. Сфера применения – наблюдение за квартирой, торговым центром, офисом, складом и другими объектами с хорошим освещением.
Формат матрицы – размер диагонали матрицы. Определяет качество картинки, угол обзора и тип объектива, который можно установить на камеру, если это предусмотрено. Измеряется в дюймах, указывается в виде дроби: 2/3 дюйма; 1/3 дюйма; 1/2 дюйма; 1/4 дюйма.
Чаще всего встречаются камеры с матрицей 1/4 и 1/3 дюйма. Такие матрицы относительно дешевые, дают оптимальный угол обзора и совместимы с большим количеством объективов.
Теоретически чем больше формат, тем выше четкость изображения, ниже уровень шума и больше угол обзора. На практике же качество картинки напрямую зависит от размера пикселя. При выборе камеры следует увязывать формат матрицы с числом пикселей.
Из двух камер с матрицами 1/4 и 1/3 и одинаковым числом пикселей лучшую картинку выдает второй вариант. Если же матрица 1/3 имеет больше пикселей, то в этом случае стоит подсчитать приблизительный размер пикселя.
Фокусное расстояние – дистанция между матрицей и линзой камеры. С возрастанием этого параметра сужается угол зрения и повышается детализация объектов, находящихся вдали. Наоборот, меньшее фокусное расстояние расширяет угол обзора и «размывает» изображение удаленных объектов. От этой величины напрямую зависит дальность обзора камеры.
Чаще всего встречаются камеры с фокусным расстоянием 3.6 мм – оно совпадает с углом обзора глаза человека. Такие модели применяются для наблюдения в маленьких помещениях. Варифокальные камеры могут похвастаться диапазоном 2.8-12 мм.
Выбор камеры зависит от особенностей наблюдаемой территории. Если речь идет о просторной площади, то подойдет устройство с малым фокусным расстоянием. Для контроля над небольшим пространством лучше выбрать модель с повышенным фокусным расстоянием. Такое решение позволяет распознать номинал денежных купюр, номера авто (наблюдение за кассами банков и супермаркетов, въездами автостоянок).
Угол зрения (угол обзора) – определяет площадь пространства, которое попадает в поле зрения камеры. Чем шире угол зрения, тем больше наблюдаемый участок и тем хуже детализация отдельных объектов. Единица измерения – градусы.
Исходя из ширины угла обзора, камеры подразделяются на следующие виды:
Монофокальный (фиксированный) – простой, дешевый, надежный, компактный. Такой объектив не предусматривает изменение фокусного расстояния.
Варифокальный – позволяет ручную регулировку фокусного расстояния.
Зум-объектив (трансфокаторный) – дает возможность удаленно менять фокусное расстояние посредством электропривода. Тем самым изображение «приближается», не теряя в качестве. По сравнению с другими типами объектива более дорогой, громоздкий и менее надежный из-за усложненной конструкции.
«Рыбий глаз» (fisheye) – обеспечивает угол зрения в 360°, в результате чего получается искаженное панорамное изображение. Такая панорама затем разбивается на несколько отдельных картинок, адаптированных под нормальное зрительное восприятие.
Апертура (светосила объектива) – способность видеокамеры выдавать качественное изображение при слабом освещении. Обозначается числовой величиной F (или f). Чем меньше апертура, тем лучше картинка при недостаточной освещенности.
Важно: буква f применяется и для обозначения фокусного расстояния. Не путайте две эти характеристики.
Светочувствительность – минимальное освещение, при котором камера выдает качественную картинку. Измеряется в люксах (лк). Чем ниже данная величина, чем выше светочувствительность. Уровень освещенности в течение суток может колебаться от 0.0001 лк (облачная безлунная ночь) до 100 000 лк (безоблачный солнечный день).
Ориентировочные параметры:
Разрешение – определяет качество получаемого изображения. Чем больше этот параметр, тем выше детализация картинки. В то же время с увеличением разрешения возрастает объем видео- и аудиоинформации. Как результат – возрастает нагрузка на канал связи для просмотра видео в режиме реального времени, не говоря уже о солидном объеме диска, который потребуется для хранения данных.
Единица измерения разрешения – телевизионные линии (ТВЛ) или пиксели (p).
Разрешение в ТВЛ – число вертикальных линий по горизонтали. Более точный показатель, поскольку величина в пикселях может характеризовать матрицу камеры, а не итоговое изображение.
Разрешение в пикселях – число пикселей по горизонтали и вертикали. Для описания размера изображения производители ввели показатель «количество эффективных пикселей».
Устаревшие аналоговые стандарты:
Новые аналоговые стандарты:
Цифровые стандарты IP и HD-SDI обеспечивают разрешение картинки от 720p (1280х720) и выше. Оптимальный выбор для новых аналоговых или цифровых камер – разрешение HD (1280х720) и Full HD (1920х1080).
При одном и том же размере матрицы камера с большим разрешением всегда обладает меньшей светочувствительностью.
Важно: качество изображения зависит и от размеров матрицы, разрешающей способности объектива, а также алгоритмов обработки.
Соотношение сигнал / шум – влияет на качество видеоизображения. Измеряется в децибелах (дБ). Оптимальная величина – 40 дБ.
Частота кадров – определяет плавность видео. Единица измерения – кадры в секунду (к/с). Чем выше частота кадров, тем более естественное получается изображение.
Ориентировочные параметры:
Дальность подсветки – максимальная дистанция от камеры до объекта наблюдения, при котором она выдает четкую картинку без дополнительного освещения. Фактический параметр подсветки отличается от указанного производителем (в большую сторону), если имеются другие источники освещения.
Защита – актуальна для наружных камер, испытывающих негативное влияние окружающей среды.
Защита от влаги и пыли (класс IP) – чаще всего встречаются модели с классом IP66 и IP67.
Защита от механических воздействий или антивандальная (класс IK) – стандартным параметром является класс IK10 – видеокамера выдерживает падение груза весом 5 кг с высоты 40 см, что эквивалентно энергии удара в 20 Дж.
Питание – осуществляется следующими способами:
Подключение к устройству, которое принимает сигнал – реализовано двумя основными вариантами:
Редко встречаются аналоговые камеры, рассчитанные на подключение через BNC. Такой способ поддерживает только передачу видеоданных и нуждается в специальной технике.
Также камеры видеонаблюдения подразделяются на две разновидности:
В большинстве современных камер реализован следующий принцип: днем ведется работа в цветном режиме, а ночью устройство автоматически переходит в режим монохромной съемки.
Инфракрасная подсветка – обеспечивает хорошее качество изображения в условиях слабого освещения. Одна из важных опций.
Автоматическая корректировка баланса белого (AWB) – регулирует передачу цветов исходя из уровня освещенности сцены наблюдения.
Двухмерное подавление шумов (2DNR) – убирает шумы только на ближнем плане. Встречается в моделях для помещения.
Трехмерное подавление шумов (3DNR) – удаляет шумы на ближнем и дальнем плане. Важная опция для наружных камер.
Автоматическая экспозиция (AE) – дает оптимальный уровень яркости картинки.
Микрофон – передает и записывает звук, что дополняет картину происходящих событий. Полезно, если требуется наладить общение между человеком перед камерой и оператором.
Подавление мерцания (FLK) – избавляется от мерцания картинки, вызванного люминесцентными лампами. Пригодится, если камера находится рядом с подобными лампами.
Противотуманный режим (Defog) – обеспечивает хорошее качество изображения в неблагоприятных погодных условиях (туман, пыль, дым). Такие камеры рекомендуется устанавливать на территориях с высоким содержанием пыли или влаги (заводы, здания вблизи водоемов).
Компенсация встречной засветки (HLC/BLC) – нейтрализует воздействие на картинку фонарей, автомобильных фар и других источников яркого света, если они направлены на объектив.
Детектор движения – реагирует на любое движение в кадре. Эта функция реализуется по-разному: сообщение пользователю, автоматическая видеозапись, отслеживание движущегося объекта. Детектор движения помогает зафиксировать важное событие. Опция экономит место на дисках из-за снижения объемов записанных данных.
Детектор звука – реагирует на любой звук в пространстве. Реализация опции зависит от конкретной модели: подача сигнала пользователю, автоматическая запись. Детектор звука работает в тандеме с микрофоном.
Динамик обратной связи – предназначен для общения оператора с человеком перед камерой.
Панорамная съемка – подразумевает наличие нескольких объектов, охватывающих широкое поле зрения. При этом сам корпус камеры остается неподвижным. Отличается от объектива «рыбий глаз» более высоким качеством изображения.
Датчик освещенности – реагирует на изменение условий освещения и автоматически подстраивается под них.
Поддержка WDR – выравнивает освещенность картинки, затемняя слишком светлые детали и осветляя слишком темные. В итоге получается качественное изображение даже при резком перепаде освещения в поле зрения камеры.
Поддержка ONVIF – решает проблему совместимости видеотехники разных производителей.
Поддержка 2P2 – подключает камеру к смартфону, ноутбуку, планшету через Wi-Fi или локальную сеть. Эта опция дает возможность управлять PTZ-камерой на расстоянии.
Тепловизор – реагирует на тепловое излучение объекта. Это позволяет вести эффективное видеонаблюдение в условиях плохой освещенности и даже в полной темноте.
Увеличение (зум) – «приближает» картинку, что дает возможность разглядеть мелкие детали объекта. Бывает двух типов:
Поддержка карт памяти microSD (SD) – позволяет записывать данные на съемный накопитель, не подключая ее к внешним устройствам. Такая функция пригодится и для перепрошивки камеры.
Тревожный вход / выход – разъемы, принимающие или подающие команды при наступлении тревожного события. Так, вход активирует функции камеры, а выход – включает внешние устройства. Данная опция повышает эффективность системы видеонаблюдения.
Прежде всего, создание системы видеонаблюдения должно осуществляться в рамках действующего законодательства. Необходимо соблюдать право на невмешательство в личную жизнь человека.
Установка общего видеонаблюдения (в подъезде) выполняется только с согласия всех жильцов подъезда.
Для установки индивидуального видеонаблюдения (вблизи дверей собственной квартиры) нужно получить согласие соседей.
При оборудовании такой системы руководствуйтесь следующими правилами.
Обратите внимание и на назначение камеры. Уличную модель можно устанавливать и внутри помещения, а вот камера для помещения применяется только внутри здания.
Камеры в подъезде должны охватывать места общего пользования: вход и выход подъезда, кабину лифта и прилегающее пространство, лестничные пролеты, этажные площадки. Иногда видеонаблюдение распространяется на автостоянку и детскую площадку.
Основная трудность при выборе правильного места для установки камеры внутри помещения – ограниченность обзора. Даже монтируя устройство в углу, используйте широкоугольные решения. При организации наружного видеонаблюдения наряду с широкоугольными моделями применяют длиннофокусные камеры – они позволяют при необходимости идентифицировать номера авто.
Не стоит забывать и о декоративном аспекте организации видеонаблюдения. Купольные камеры проще вписать в интерьер, чем цилиндрические.
И напоследок – вопрос безопасности полученного видео. Если планируется хранить эту информацию на облачном сервере и вообще подключать камеру к Интернету, следует защищать пароли доступа к аккаунтам и данным. Иначе камера станет источником весьма полезной информации для злоумышленников. Это правило относится, в первую очередь, к системам, которые налаживались непрофессионалами.