VideoCAD

Измерение времени экспозиции IP камеры

Hide Navigation Pane

Измерение времени экспозиции IP камеры

Previous topic Next topic No directory for this topic No expanding text in this topic  

Измерение времени экспозиции IP камеры

Previous topic Next topic Topic directory requires JavaScript JavaScript is required for expanding text JavaScript is required for the print function Mail us feedback on this topic!  

Чувствительность камер существенно зависит от времени экспозиции. В границах области справедливости принципа Reciprocity чувствительность камер прямо пропорциональна времени экспозиции. На практике можно так считать.

 

Однако увеличенное время экспозиции ведёт к размытию движущихся объектов что зачастую оказывается неожиданностью.  Как правило, при измерении чувствительности камер и приёмке системы смотрят лишь на статические картинки, а интерес представляют именно движущиеся цели.

 

Чем больше время экспозиции и чем больше скорость перемещения объекта на экране, тем больше проявляется размытие.

 

 

Автоматика камер (AESC) постоянно подстраивает время экспозиции камер (shutter speed) в зависимости от освещённости сцены. Чем больше освещённость, тем меньшее время экспозиции устанавливается. Но начиная с определённой пороговой освещённости автоматика камеры устанавливает максимальное время экспозиции и при дальнейшем снижении освещённости  более не увеличивает время экспозиции. Знать максимальное время экспозиции и пороговую освещённость используемых камер весьма полезно при проектировании системы видеонаблюдения.

 

VideoCAD предлагает инструмент моделирования размытия движущихся объектов в зависимости от времени экспозиции. Но для применения этого инструмента необходимо знать время экспозиции камеры.

 

Знание максимального времени экспозиции является также необходимым для правильной интерпретации результата измерения чувствительности и значения чувствительности в паспорте камеры. При минимальной освещённости камера устанавливает именно максимальное время экспозиции. Если не указано иное, то чувствительность в паспорте камеры приводится при максимальном времени экспозиции.

 

Максимальное время экспозиции обычных аналоговых камер без накопления света составляет 20ms для системы PAL и 16,5ms для NTSC. У IP камер и аналоговых камер с накоплением света максимальное время экспозиции может составлять 200мс и более. Скрытым увеличением максимального времени экспозиции многие производители увеличивают паспортную чувствительность своих камер.

Многие современные камеры позволяют менять максимальное время экспозиции, переключая "ночные", "сверхчувствительные" режимы и т. п. Но реальное значение времени экспозиции эти настройки опять таки не сообщают. Если в камере имеется несколько "ночных" режимов, то для их правильного применения необходимо знать максимальное время экспозиции для каждого из них.

 

Задача

 

Имеется видеокамера. Необходимо измерить максимальное время экспозиции и пороговую освещённость при которой время экспозиции становится максимальным.

 

Оборудование:

 

Осциллограф. Подойдёт практически любой аналоговый осциллограф.
Люксомер (измеритель освещённости). Подойдёт практически любой.
Миниатюрная галогенная лампа накаливания 12В, 10-100Вт.
Стабилизированный блок питания лампы 12В. постоянного тока, без значительных пульсаций выходного напряжения.
В случае тестирования аналоговой камеры нужна любая PC-based система захвата видео, ТВ-тюнер с видеовходом и т.п. Система должна позволять выводить живое видеоизображение на экран компьютера и выделять кадры.
Для тестирования IP камер достаточно возможности вывода изображения на экран и выделения отдельных кадров.
Объектив F1.2, параметрам которого можно доверять, фокусное расстояние 4-8mm.

 

Если видеокамера допускает установку лишь мини-объективов (М12), то необходим мини-объектив с известной диафрагмой (F2.0).

 

Штатив. Рекомендуется для удобства и точности.

 

Если нужно измерить лишь максимальное время экспозиции, а измерять пороговую освещённость не требуется, то люксомер, лампа накаливания и блок питания не нужны. Вместо них потребуется объектив с ручной диафрагмой.

 

Порядок работы

 

1. Установите на камеру объектив F1.2, установите камеру на штатив, направьте на экран осциллографа, подключите к компьютеру, выведите изображение на экран.

 

Если видеокамера допускает установку лишь мини-объективов (М12), установите мини-объектив с известной диафрагмой.

 

2. Расположите датчик люксомера вблизи экрана осциллографа.

 

3. Включите в настройках камеры исследуемый "ночной" режим.

 

 

4. Установите на осциллографе время развёртки - 50ms/деление. Развёртка - автомат (если у вашего осциллографа есть такие настройки).

На экране осциллографа должна пробегать светящаяся точка. На экране компьютера вместо точки должны мелькать отрезки.  

 

5. Включите лампу накаливания. Выключите общий свет.

 

Если требуется лишь измерить максимальное время экспозиции, то вместо изменения освещённости лампой накаливания просто прикрывайте диафрагму на объективе.

 

6. Установите минимальную яркость луча осциллографа, чтобы отрезки на экране компьютера были едва видны. Светящийся луч не должен влиять на работу автоматики камеры.

 

7. Отдаляя лампу, уменьшая освещённость экрана осциллографа, определите момент когда длина отрезков на экране компьютера становится максимальной и более не увеличивается при дальнейшем уменьшении освещённости вплоть до  появления сильных шумов на экране.

 

В момент когда длина отрезков становится максимальной, люксомер показывает пороговую освещённость.

 

В результате наших измерений пороговая освещённость составила около 50лк. То есть при освещённости ниже 50лк тестируемая IP камера с 2х мегапиксельным 1/3" CMOS сенсором Micron начинала использовать максимальное время экспозиции.

 

8. Сохраните и рассмотрите кадр, в который целиком попадает отрезок с максимальной длиной. Если получить такой кадр не удаётся, увеличьте время развёртки осциллографа до 100ms/деление.

 

Длина отрезка в кадре в делениях шкалы экрана осциллографа равна времени экспозиции камеры.

 

В результате наших измерений максимальное время экспозиции при разных настройках камеры составляло от 100 до 300 миллисекунд.  Даже при самых "быстрых" настройках при освещённости 50лк наша IP камера включала время экспозиции 100ms. Необходимо заметить, что такая камера даст в пять раз большие искажения движущихся объектов по сравнению с аналоговой камерой с ПЗС матрицей такого же размера.

 

9. При необходимости, вышеописанным методом можно снять полную зависимость времени экспозиции от освещённости.

 

См. также: Панель параметров изображения>Камера>Экспозиция

Смотрите также  статьи:   Основы работы в VideoCAD. Часть 5. Видеонаблюдение за движущимися объектами (*.pdf)