Якість зображення камери - її здатність працювати в умовах низької освітленості або в вуличних умовах - в першу чергу залежить від характеристик світлочутливої матриці. Хороші матриці коштують дорого, тому камери на їх основі теж не можуть бути занадто дешевими.
Світлочутливі матриці (сенсори) бувають двох основних типів - CCD (ПЗС) і CMOS (КМОП).
CCD (Charge-Coupled Device) матриця - світлочутлива матриця, виготовлена за технологією «приладів із зарядним зв'язком».
CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) матриця - світлочутлива матриця, виготовлена за технологією метал-оксид-напівпровідник структура (КМОП).
Матриці CMOS набагато дешевше в порівнянні з CCD-матрицями. На основі технології CMOS можна робити сенсори з великою кількістю мегапікселів, і коштувати вони будуть недорого (у порівнянні з CCD). Але шуми CMOS-матриці не можуть забезпечити зображення такої якості, яке спостерігається у камер з CCD-матрицями, хоча останнім часом в цьому намітився прогрес.
Які характеристики є основними для світлочутливих матриць?
Основні характеристики світлочутливої матриці - це здатність в пікселях і телевізійних лініях, розмір, чутливість, тип матриці і тип розгортки.
Які основні типи матриць існують?
Світлочутливі матриці (сенсори) бувають двох основних типів - CCD (ПЗС) і CMOS (КМОП).
CCD (Charge-Coupled Device) матриця - це світлочутлива матриця, виготовлена за технологією «приладів із зарядним зв'язком».
CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) матриця - це світлочутлива матриця, виготовлена за технологією комплементарної метал-оксид-напівпровідник структури (КМОП).
Матриці CMOS набагато дешевші в порівнянні з CCD-матрицями. На основі технології CMOS можна робити сенсори з великою кількістю мегапікселів, і коштувати вони будуть недорого (у порівнянні з CCD). Але шуми CMOS-матриці поки не можуть забезпечити зображення такої якості, яке спостерігається у камер з CDD-матрицями, хоча останнім часом в цьому намітився прогрес.
Чому дозвіл матриць вимірюється в пікселях і телевізійних лініях?
Дозвіл камери в пікселях - це розмір зображення, що видається камерою по горизонталі і вертикалі. Якість зображення, що видається камерою, розбірливість дрібних деталей, кольору і багато іншого - ніяк не пов'язані з фізичним дозволом матриці в пікселях, дві камери з однаковим дозволом можуть видавати абсолютно різну за якістю картинку!
Тому, для порівняння об'єктивних параметрів якості матриці використовують дозвіл в телевізійних лініях ТВЛ, тобто кількість ліній, яке можна розглядати на зображенні. Цей параметр залежить не тільки від числа пікселів в матриці, але і від параметрів електронної схеми камери, від якості виготовлення матриці і від якості об'єктива. У більшості випадків дозволу 380-400 ТВЛ цілком достатньо для спостереження. Існують камери, які мають більш високу роздільну здатність - 520-540 ТВЛ. Такі камери дозволяють чітко бачити дрібні деталі зображення (номера машин, особи людей і багато іншого). Дозвіл кольорових камер дещо гірше, ніж чорно-білих.
Що таке дозвіл QCIF, CIF, 2CIF, 4CIF, D1?
Що таке світлочутливість матриці?
Світлочутливість (або просто - чутливість) матриці характеризує ступінь її реакції на зовнішнє освітлення, тобто, чим менша кількість світлової енергії необхідно для отримання нормального зображення, тим вище світлочутливість матриці. Найчастіша причина отримання зображень низької якості - погана освітленість об'єкта. Взагалі, чим краще освітленість, тим краще зображення.
Існують матриці «день / ніч», здатні при падінні освітленості переходити в режим чорно-білого зображення, при цьому також можливе включення інфрачервоного підсвічування камери для продовження спостереження в повній темряві.
Люкс - стандартна величина для вимірювання освітленості.
Таблиця. 1 Типові значення освітленості:
Денне, природне освітлення на вулиці в сонячну погоду:
ВАЖЛИВО: характеристиках камер завжди вказується МІНІМАЛЬНИЙ рівень освітленості, при якому камера ще щось бачить, однак, це не означає, що зображення, що видається камерою в цей час, буде високої якості. Рекомендується вибирати чутливість камери більше, по крайней мере, в 10 разів, ніж передбачуваний мінімальний рівень освітленості.
Що таке розмір світлочутливої матриці?
Природно, чим більше фізичні розміри матриці (при тій же кількості пікселів), тим більш високо якість одержуваного зображення (за рахунок більшого розміру кожного світлочутливого елемента). Як наслідок, тим більше динамічний діапазон, стійкість до шумів і кут огляду камери при інших рівних умовах. Але за якість, яке забезпечує велика матриця, доводиться платити: збільшення розмірів матриці в рази збільшує ціну камери, а також вимагає більш дорогого об'єктива.
Отже, по свої розмірами матриці діляться на 1/4 ", 1/3", 1/2 ", і так далі. «Дешеві» азіатські виробники дуже люблять ставити в свої вироби малочутливі матриці з маленькою діагоналлю.
За рахунок роботи в чорно-білому режимі чутливість таких камер лише трохи поступається чорно-білим світлочутливим матрицями.
Чому до сих пір використовуються чорно-білі матриці?
Застосування таких матриць доцільно в тому випадку, коли кольорове зображення отримати все-одно неможливо через нестачу освітленості, а так само, якщо інформація про колір об'єктів спостереження не є критичною.