Как правильно подобрать камеру для видеонаблюдения для квартиры и улицы

Как выбрать камеру видеонаблюдения?

Аналоговые камеры на первые места в рейтингах лучших камер видеонаблюдения уже давно не претендуют, хотя они востребованы в частных случаях. Вкратце, их преимуществами являются относительно более низкая стоимость, возможность удлинения линий электропередач и отсутствие задержек. Покупка аналогового оборудования также оправдывает себя, если целью является модернизация существующей системы видеонаблюдения без замены кабелей. Упор делается на современные стандарты (семьи AHD, TVI и CVI). Их множественность и несовместимость доказывает кризис аналоговых систем.

Преимуществами IP-камер являются отсутствие потерь при передаче данных, высокий уровень безопасности и полная совместимость со стандартными цифровыми каналами. Основными недостатками являются более высокая цена, обычно более короткие соединительные кабели и более высокая задержка сигнала.

Наиболее популярными типами камер наружного видеонаблюдения являются купольные и цилиндрические камеры. В случае с камерами для помещений разнообразие гораздо больше. Разделение по месту установки дает информацию только о безопасности камеры — во всех смыслах этого слова. Очевидно, что никто не запрещает установить дорожную камеру внутри дома. Поворотные и панорамные камеры, а также камеры с переменным фокусным расстоянием объектива позволяют «раздвинуть» границы контролируемой зоны.

Выбор лучшей камеры видеонаблюдения для вашего дома или улицы полностью определяется задачами, которые они должны выполнять. Например, для идентификации на расстоянии вам понадобится камера с более высоким разрешением изображения. Его недостатки: архив «тяжелее», стоит дороже, хуже снимает в темноте (как правило). Второй вариант — выбрать камеру с меньшим разрешением изображения и большим фокусным расстоянием объектива. Наиболее популярными в настоящее время являются устройства с разрешением 2-5 МП.

Я рекомендую не заниматься самостоятельным подбором оборудования, а обратится к специалистам, которые смогут организовать видеонаблюдение в Солнечногорске на профессиональном уровне. Компания подберет и установит все необходимое оборудование, основываясь на своем большом опыте, что позволит избежать вам ошибок, при самостоятельной установке.

Как правильно подобрать камеру для видеонаблюдения для квартиры и улицы

Выбор объектива IP-камеры

Одним из наиболее важных параметров при выборе IP-камеры является угловое поле объектива, на основании которого определяется количество камер и место их установки. Это площадь, которую видит объектив, охват. Углы обзора — горизонтальный, вертикальный и диагональный — напрямую зависят от фокусного расстояния.

Чем короче фокусное расстояние, тем больше охват и короче диапазон.

Фокусное расстояние может быть фиксированным или переменным, а зум-объективы бывают моторизованными и ручными. Ручной зум-объектив значительно упрощает установку, а само расстояние таково, что объектива с фиксированным фокусным расстоянием, например 13,5 мм, не существует.

Моторизованный объектив предназначен для непрерывного наблюдения без необходимости частого изменения масштаба.

Фокусное расстояние2,8 мм3,6 мм6 мм8 мм12 мм16 мм
Угол обзора86°72°48°30°25°17°
Расстояние до объектива0,5 ~ 5 м0,5 ~ 6 м5 ~ 10 м10 ~ 20 м25 ~ 35 м35 ~ 50

Для круглосуточного наблюдения с ИК-подсветкой в качестве дополнительного источника света требуется IP-камера, оснащенная объективом с ИК-коррекцией. Видимый свет фокусируется в одной точке, а инфракрасный — в другой. Если фокус не смещен, изображение будет размытым, мутным — не в фокусе. ИК-коррекция в объективе — это просто смещение фокуса. ИК-коррекция не всегда указана в документах, хотя она присутствует — спросите об этом продавца.

Выбор матрицы IP-камеры

Датчик получает изображение от объектива и преобразует его в цифровой поток. Качество изображения зависит от чувствительности матрицы. Чувствительность указывается в люксах (lx). Люкс получается из одного люмена (светового потока) на квадратный метр. Это означает минимальное количество света, необходимое для формирования изображения, 0,1 ~ 0,9 люкс, 0,01 ~ 0,09 люкс, 0,001 ~ 0,009 люкс. Чем больше нулей за точкой, тем чувствительнее сенсор, тем лучше качество изображения и тем дольше IP-камера остается черно-белой. Чувствительность датчика составляет 0,001 ~ 0,005 люкс и позволяет получать более качественные фотографии и цветные видеоролики при дневном свете — если на это не влияет диафрагма.

Диафрагма — это относительное отверстие, через которое проходит свет. Чем меньше число, тем больше света попадает на датчик. Объективы с диафрагмой F/1.2 больше, чем объективы с диафрагмой F/2.0 — большая диафрагма означает, что в объектив попадает больше света. Чувствительность в 0,001 люкс малоэффективна, если этот свет находится в контролируемой зоне, но не достигает датчика.

В случае IP-камер, поставляемых без объектива, чувствительность обычно указывается для объектива F/1.2. Некоторые производители обманывают и указывают F/1.2, когда камера оснащена объективом F/2.0. Фактическая чувствительность будет ниже этого значения. Кроме того, производители измеряют его по-разному — в разных условиях, используя разные объективы. Как же выбрать IP-камеру с хорошей чувствительностью?

Обратите внимание на размер датчика. Чем больше матрица, тем выше чувствительность (1/4 меньше 1/2,8). Чем меньше шум: у датчика меньшего размера меньше изоляция между пикселями, что приводит к большему нагреву, ухудшающему соотношение сигнал/шум.

Не существует такого понятия, как слишком большой сенсор: единственное ограничение — это цена.

К сожалению, универсальной формулы для выбора чувствительности не существует. Опыт помогает, но если у вас его нет, лучше обратиться к эксперту — предпочтительно к производителю.

Выбор разрешения IP-камеры

Необоснованно высокое разрешение — это модно, но зачастую невыгодно: вам придется платить не только за саму IP-камеру, но и за высокую пропускную способность сети, мощность процессора DVR, терабайты жестких дисков, амортизацию оборудования. Кроме того, чем выше разрешение, тем ниже чувствительность сенсора — простая арифметика: больше пикселей, но столько же света, меньше света на пиксель.

Выбирайте разрешение в зависимости от ваших целей и условий съемки. Если вас не волнует большое количество деталей, то 2 мегапикселя — вполне достаточное разрешение для большинства задач.

В некоторых случаях даже два мегапикселя не нужны. Примеры:

  1. На входе в офис установлена IP-камера высокого разрешения. Он регистрирует всех входящих. В коридоре объекты уже движутся — их движение учитывается, и нет необходимости в дополнительной детализации. Достаточно 1-мегапиксельной IP-камеры. То же самое относится и к внутренним помещениям.
  2. IP-камера с разрешением 2 мегапикселя устанавливается у входа в квартиру или дом, чтобы фиксировать посетителей, но более высокое разрешение необходимо, только если вы хотите знать, читает ли ребенок книгу или художественный фильм. В других случаях вы уже знаете, что кошка или нянька в пути. Достаточно 1 мегапикселя.

Необходимо высокое разрешение:

  • на больших открытых пространствах площадей, залов, стадионов, вокзалов, аэропортов — для съемки с больших расстояний с последующим масштабированием деталей;
  • для частого увеличения изображения — для увеличения определенных областей
  • Для четкой идентификации деталей, например, достоинства и номера банкноты, номерного знака с большого расстояния и т.д.

Для недорогой камеры высокое разрешение было бы некстати — дешевый процессор не справится с таким количеством пикселей, размер пикселя в маленькой матрице мал, поэтому он получает минимум света, и изображение получается размытым — при прочих равных качество гораздо хуже, чем у 2-мегапиксельной фотографии.

В целом, для обнаружения объекта требуется 20 пикселей на метр, для распознавания (человек, автомобиль) — 200 пикселей на метр, а для идентификации (распознавание лица) — 950 пикселей на метр. Даже при большой площади часто лучше иметь две 2-мегапиксельные камеры, чем одну 5-мегапиксельную.

Уличные IP-камеры

Если вам нужна IP-камера для использования на улице, обратите внимание не только на рабочие температуры — они могут быть низкими в неотапливаемых помещениях — но и на защиту (выбирайте в зависимости от задачи):

  • Защита от влаги и пыли (без нее IP-камера не является уличной камерой): IP54 — пылезащищенное устройство с защитой от брызг, IP66 — пылезащищенное устройство с защитой от струй давления, IP67 — допускается кратковременное погружение в воду на глубину до 1 м, IP68 — IP-камера будет работать при погружении в воду (≤ 1 м) до 30 минут.
  • Защита от коррозии — как минимум корпус из нержавеющей стали, как максимум NEMA 4X (защита от коррозии, брызг пыли и ветра, воды под давлением из шланга, повреждений от обледенения).
  • Защита от механических ударов — IK06 ~ IK10: IK06 выдерживает падение 500 г с высоты 20 см, IK07 — 500 г с высоты 40 см, IK08 — 1,7 кг с высоты 29,5 см, IK09 — 5 кг с высоты 20 см, IK10 — 5 кг с высоты 40 см.
  • Взрывозащита — ATEX и IECEx; эти IP-камеры предназначены для использования на газопроводах, нефтеперерабатывающих заводах, химических предприятиях и т.д.

За исключением вандалоустойчивости, здесь нет никакого подвоха. Все стандарты четко установлены, документированы и соблюдаются: защита либо есть, либо ее нет.

При выборе IP-камеры для использования вне помещений обратите внимание на наличие функции холодного старта — нет смысла, даже для IP68 и NEMA 4X, если камера не включается после кратковременного отключения питания, поскольку она успела остыть, а холодный старт не предусмотрен.

Что касается антивандальной защиты, то в дешевых моделях есть подвох: купол выдерживает удары, но материал крошится, и камера не работает.

Как правильно подобрать камеру для видеонаблюдения для квартиры и улицы

ИК-фильтр

Датчики IP-камер чувствительны к видимому и инфракрасному свету. Инфракрасный свет может нарушить цветопередачу и размыть изображение — на снимке появляются фиолетовые пятна, затемняющие часть кадра. Чтобы избежать этого, используется ICR-фильтр (механически удаляемый фильтр инфракрасной резки) или электронный фильтр. В случае ночного наблюдения IP-камеры работают в режиме день/ночь, переключаясь в ч/б режим в случае недостаточного освещения.

  • Механический обрезной ИК-фильтр представляет собой пластину с ИК-преломляющим покрытием на передней части датчика, оснащенную приводом для ее перемещения. В темноте фильтр сдвигается в сторону, чтобы увеличить чувствительность датчика, позволяя работать подсветке. Сигнал смещения подается на фильтр фотоэлектрическим датчиком, который автоматически управляет не только фильтром, но и подсветкой.
  • Электронный фильтр ИК-отсечки — это пылесос, расположенный непосредственно на сенсоре, который предотвращает инфракрасное излучение в любом режиме съемки. В ч/б такие камеры включаются — это дает небольшое улучшение изображения, но ИК-подсветка бесполезна.

Если вам нужно круглосуточное наблюдение, приобретите IP-камеру с механическим ИК-фильтром, если только дневное, можно ограничиться электронными камерами. Для наружного наблюдения, независимо от времени суток, подходят только IP-камеры с механическим ИК-фильтром — зимой темнеет очень рано, а изображения с электронным фильтром, полученные даже ранним вечером, не будут иметь информационной ценности.

ИК-подсветка

Чем больше диапазон подсветки, тем лучше — ложное предположение: Для освещения зоны наблюдения требуется подсветка — не более. Дальнее освещение — это направленный луч, который освещает узкий сектор, а не всю территорию. Объектив с фокусным расстоянием 2,8 мм не нуждается в таком освещении, поскольку объект наблюдения находится близко.

Обратите внимание, что в темноте поле зрения будет в два раза меньше. Аналогичным образом, качество изображения будет снижено, поскольку инфракрасное освещение прекрасно отражается от дождя, снега, пыли, мошек и т.д.

Недостатком инфракрасного освещения дальнего действия является то, что оно освещает близлежащие объекты. Проблема решается за счет адаптивности: процессор получает от датчика данные о расстоянии до объекта и пропорционально изменяет мощность диодов. Выбирая IP-камеру с «длинной» подсветкой, убедитесь, что она адаптивная — в спецификации будет написано Smart.

Летом в жарких регионах стоит использовать IP-камеры без ИК-прожектора — с отдельно стоящим отражателем. Диоды встроенного осветителя нагреваются, что в сочетании с высокой температурой воздуха вызывает ненужный незапланированный шум.

Аудио в IP-камере

Если важно не только видеть, но и слышать происходящее, необходима IP-камера с микрофоном. Вам также понадобится динамик для двусторонней голосовой связи. Многие модели оснащены микрофоном, но место установки часто не подходит для разборчивой записи — в таких случаях к IP-камере подключается внешний микрофон (требуется аудиовход).

Выбор функций борьбы с засветкой

Свет не имеет значения при наблюдении, особенно на открытом воздухе — тени меняют положение, затемняя целые области, солнце перемещается, освещая различные области в зависимости от времени суток. Профессиональные фотографы любят подсветку, но даже у них есть с ней проблемы, а в случае с CCTV это серьезная помеха, уничтожающая информативность изображения — на ярком фоне виден только силуэт объекта, без каких-либо деталей. Существуют программные и аппаратные решения для борьбы с контрастным освещением или его эффектами:

  • DWDR — цифровая постобработка, выборочно повышающая уровень яркости темных участков сцены и затемняющая чрезмерно яркие.
  • WDR с диапазоном до 110 дБ — это аппаратная функция; процессор выбирает оптимальную выдержку в заданном диапазоне децибел (динамический диапазон датчика). Выдержка может сделать многое — водопад выглядит как капля на короткой, и яркий свет на длинной.
  • WDR с индикацией диапазона 120 дБ — аппаратная функция (обычно обозначается как Real или True), не только подбирающая выдержку, но и создающая несколько кадров (Double Scan, Quadro Scan) с разной экспозицией, их последующей оценкой по яркости отдельных участков и сложением в один сбалансированный.
  • WDR с диапазоном 120 дБ — аппаратная функция, реализованная непосредственно в матрице; система замера экспозиции, размещенная вокруг каждого пикселя: для пикселей, где света много, выдержка короткая, где мало — длинная.

Существует также BLC, который корректирует особенно яркие фоны, и HLC, который борется с местным освещением (фары, уличные фонари) путем маскировки или затемнения.

HLC — локальный, DWDR и BLC дают низкий эффект, попиксельное измерение — средний, мультисканирование — высокий (отсутствие теней даже там, где они должны быть), но не все так однозначно.

Мультисканирующий WDR не подходит для наблюдения за высокоскоростными объектами или для IP-камер с аналитической функцией. Пример: частота кадров в реальном времени составляет 25 кадров в секунду, скорость автомобиля в городе — 60 км/ч, за одну минуту автомобиль проедет километр в секунду — 16,6 метра, за 1/25 секунды — 66,6 см, но мы делаем два кадра, поэтому между кадрами автомобиль проедет 30 см, и это создаст артефакты на изображении. Если скорость высокая, автомобиль, скорее всего, удвоится.

Артефакты также не помогают при анализе потока — неясно, пересек ли бегун линию или нет, вошел или вышел из зоны, невозможно правильно определить номер автомобиля, когда номера накладываются друг на друга, и т.д.

Для видеонаблюдения в зонах с быстро движущимися объектами Real WDR не подходит и должен быть отключен. Но для чего тогда нужна эта функция? Лучше отдать предпочтение попиксельному измерению или DWDR.

Компрессия

За сжатие отвечают кодеки H.264, H.265. H.265 наиболее эффективен при высоких разрешениях — при 2 мегапикселях преимущества нет (недостаточно пикселей для множества блоков 64 на 64). В большинстве случаев достаточно H.264. Сейчас модно внедрять весь набор, включая так называемые интеллектуальные кодеки, по принципу чем больше, тем лучше, но это излишне — не будем забывать, что все стандарты платные: чем их больше в камере, тем она дороже.

К интеллектуальным кодекам относятся H.264+, H.265+ (Hikvision), ZipStream (Axis), WiseStream (Hanwha Techwin), которые повышают эффективность разработки H.264, H.265 производителями на основе предварительного сжатия статических кадров, используемых в качестве эталонов.

При выборе IP-камеры следует ориентироваться на кодеки, которые будет поддерживать видеорегистратор — он должен поддерживать стандарты сжатия. Что толку от H.264, H.265, H.264+, H.265+, если ваш DVR поддерживает только H.264?

Скорость трансляции

Чем меньше скорость записи, тем быстрее перемещаются объекты на мониторе во время воспроизведения. Чарли Чаплин на самом деле не сидел на мели — это фотографии были медленными.

Для отображения на мониторе в реальном времени требуется 25 кадров в секунду.

Считается, что всегда необходимо 25 кадров в секунду. Но общая потребность надуманна: видео в реальном времени нужно там, где есть постоянное движение, а для записи происходящего у запасного выхода, в неработающей приемной, на крыше, в определенных частях периметра, в большинстве интерьеров одного офиса не нужна высокая скорость — достаточно 15 кадров в секунду и можно сэкономить на битрейте. Напротив, 25 кадров в секунду на автомагистралях недостаточно — 50-60 кадров в секунду достаточно, чтобы увидеть быстро движущиеся автомобили в плавной прокрутке.

Встроенная аналитика

Ставший привычным программный детектор движения — это уже аналитика (на самом деле он не обнаруживает движение как таковое, а анализирует изображение на предмет изменений), и он освобождает оператора от бесконечного просмотра мониторов, экономит место в архиве, время на просмотр записей, снижает нагрузку на сеть, поскольку при правильной конфигурации IP-камера начинает запись только по сигналу от детектора.

Сегодня аналитика, встроенная в камеру, решает множество проблем. Среди аналитических функций: обнаружение пересечения виртуальной линии, оставленных или отсутствующих объектов, движения с классификацией объектов по размеру, скорости и направлению, входа и выхода из зоны, вторжения, тумана, людей, автомобилей, велосипедов, подсчет посетителей, обнаружение звука, нарушение (превышение/непревышение) звукового порога, закрытие объектива, изменение зоны обзора, замена изображения, классификация звука, анализ поведения (падения, бродяжничество и т.д.) и ряд узкоспециализированных функций.

Технология развивается завидными темпами, и в будущем список аналитических возможностей IP-камер будет расширяться, включая решения на основе нейронных сетей.

Дополнительный функционал

  1. Если сеть нестабильна или соединение прервано, выбирайте камеры, поддерживающие внутреннее архивирование с хранением на SD-карте или флэш-накопителе — вы не потеряете никакой информации. DVR или облако должны быть способны управлять архивом IP-камер, включая передачу данных. Технология также спасет вас от перебоев с электричеством, если в вашей системе есть ИБП: DVR — более мощное оборудование, энергии хватает ненадолго, а энергопотребление камер невелико — они могут работать в течение нескольких часов.
  2. Если вам нужна IP-камера в коридоре, между стеллажами и т.д., выбирайте ту, которая имеет подходящий вертикальный режим отображения — это указано в спецификации. Слепая зона намного меньше, а изображение лучше. Вы не можете просто перевернуть изображение вверх ногами — оно ляжет на бок. Вам необходима аппаратная поддержка коридорного режима и вертикального разрешения.
  3. Если сетевое питание недоступно на месте установки IP-камеры, выберите модель, поддерживающую питание по Ethernet (PoE) — от видеорегистратора или коммутатора. В противном случае нет причин переплачивать за PoE.
  4. При выборе IP-камеры с объективом, оснащенным мотором и автоматической регулировкой диафрагмы и фокуса, обратите внимание на функцию блокировки — плавная регулировка фокуса и диафрагмы не годится.
  5. В местах, где возможны вибрации (дорога, магазин и т.д.), следует приобретать IP-камеры с цифровой стабилизацией изображения (DIS), которая компенсирует последствия вибраций (размытие). Некоторые производители добавляют в IP-камеру гироскоп с аппаратным усилением, чтобы система DIS активировалась при малейшем сотрясении.
  6. Если вам нужна IP-камера для наблюдения за зоной с высокой проходимостью или вы выбираете модель с аналитикой, купите камеру с функцией пространственного шумоподавления 3D DNR. Для спокойных районов достаточно 2D DNR.

Советы:

  1. Выбирайте камеру по ее функциональности, а не по цене, чтобы получить оборудование, которое будет выполнять нужную вам работу. Бюджет есть бюджет, но предпочтение чего-то дешевого — это отличный способ сократить свой бюджет.
  2. Если вам трудно разобраться в технических характеристиках даже после прочтения статьи, попросите показать пример видеозаписи с конкретной камеры. Добросовестный и заинтересованный производитель не откажется.
  3. Не покупайте IP-камеры без учета параметров видеорегистратора: совместимость оборудования является обязательным условием.
  4. При покупке беспроводных IP-камер обратите внимание на физические препятствия — перегородки и т.д. уменьшают расстояние передачи данных.
  5. Статистика показывает, что монтажники предпочитают одну IP-камеру другой. И пользователи часто сталкиваются с негативными сюрпризами. Если вы не уверены в правильности выбора для каждой функции, обратитесь к эксперту.
Оцените, пожалуйста, материал!
( Пока оценок нет )
Евгений Крыжановский/ автор статьи
Автор блога, в котором делюсь всеми известными мне решениями различных проблем связанными с ПК, смартфонами, Windows и прочими смежными тематиками в IT.
Понравилась статья? Поделись с друзьями:
Блог Евгения Крыжановского
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: