Lua chon camera an ninh

Công Ty TNHH Công Nghệ Vật Liệu Điện Hoàng Gia – www.sieuthianninh.com.vn

Giúp Bạn Lựa Chọn Camera An Ninh
(Dịch từ : Bản tiếng Anh “Selecting The Right CCTV Camera” của Bosch security)

Giới thiệu
Khi thiết kế hệ thống CCTV(Closed circuit television - Hệ
thống giám sát ) bất kể bạn dùng công nghệ nào, cũng có
các vấn đề cơ bản nhất cần giải quyết. Vậy những vấn đề
cơ bản đó là gì?
Rất đơn giản, dưới đây là 3 vấn đề cơ bản nhất, là 3
điều kiện cần của bất kỳ hệ thống camera giám sát nào:

• Detection – Phát hiện được sự kiện xảy ra
• Recognition – Xác định chính xác sự kiện đang xảy ra
• Identification –Nhận diện được đối tượng giám sát

Khi bạn đã xác định chính xác các vấn đề trên, bạn sẽ tiếp tục
lựa chọn cân nhắc loại camera phù hợp để xây dựng một hệ thống với

Detection -Phát
hiện sự kiện

thông số, tính năng, hoạt động và chi phí phù hợp với công trình
và ngân sách của bạn. Đó là các yếu tố :
• Yêu cầu về chất lượng hình ảnh
• Kích thước, độ phân giải của hình ảnh
• Điều kiện ánh sáng (xem có cần thêm đèn hồng ngoại
hay ánh sáng hỗ trợ hay không)

Recognition - Phân
biệt sự kiện

• Môi trường sử dụng (trong nhà,ngoài trời, các yếu tố vật lý,
hóa học, cơ học…để chọn phụ kiện thi công hợp lý)
• Nguồn điện cung cấp
Sự lựa chọn camera phù hợp các yếu tố quyết định chất lượng hệ thống

Identification - Nhận
diện từng cá thể

www.sieuthianninh.com.vn

giám sát của bạn. Ví dụ bạn cần giám sát trong môi trường ánh sáng tối
bạn cần chọn loại camera hỗ trợ công nghệ ngày đêm(Day/Night), hoặc ở
những môi trường ngược sáng bạn phải sự dụng những camera chống
ngược sáng. Nếu giám sát ngoài trời thì phải dùng camera Outdoor hoặc
dùng thêm vỏ che…..Nói chung bạn phải chọn camera phải phù hợp theo
mục đích và yêu cầu hệ thống.

Giúp bạn lựa chọn camera an ninh

Cơ bản về camera an ninh

I.1 Video Signal – Tín hiệu hình ảnh

Cấu tạo của một camera an ninh rất phức tạp,có rất nhiều

Tất cả các hình ảnh video chuyển động được tạo ra từ các ảnh chuyển động

khối vi mạch,bộ phận..Nhưng về cơ bản tất cả các camera an ninh đều
được cấu tạo từ các khối cơ bản

hoặc các khung hình. Mỗi khung hình bao gồm 2 thành phần.Một thành phần

• Cảm biến hình ảnh (CCD) – chuyển đổi tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện
• Ống kính (Lens) –Hội tụ điều chỉnh hình ảnh từ môi trường
• Mạch xử lý tín hiệu – Khuếch đại,mã hóa,điều chế,và truyền tín hiệu

được tạo ra khi cảm biến hình ảnh quét 262 dòng trong một nửa thời gian
hiển thị và quét tiếp 262 dòng trong một nửa thời gian còn lại.Hai quá trình
này tạo ra một hình ảnh hoàn chỉnh với 525 dòng.Khi đồng bộ thời gian chúng
sẽ tạo ra một hình ảnh chuyển động hoàn chỉnh theo tỷ lệ 2:1

thu được

Camera an ninh có loại cung cấp hình ảnh đen trắng,màu và kết hợp cả
hai loại day/night có nghĩa là có hình ảnh màu vào ban ngày và đen trắng
vào ban đêm.Camera đen trắng có ưu điểm là có độ phân giải cao và giá

Camera an ninh sử dụng điện áp xoay chiều để đồng bộ hóa quá trình này
tạo ra các đoạn video chuyển động.Ở Mỹ sử dụng tần số 60Hz luân phiên
mỗi video có 60 dòng 30 khung hình.Tại châu Âu và các nước khác sử dụng
tần số 50Hz có 50 dòng quét và 25 khung hình /1giây.Những hình ảnh
chuyển động được tạo ra từ quá trình này khi tới mắt người sẽ như các hình
ảnh chuyển động thật

thành rẻ hơn.Camera màu tuy đắt hơn nhưng có thể đáp ứng được tất cả
các nhu cầu về giám sát nhận dạng màu sắc,cả ngày lẫn đêm.Ngày nay
người ta chỉ phát triển camera màu và ngày nay công nghệ sản xuất
camera an ninh đã có những bước phát triển đột phá.

Giá trị điện áp tổng được tạo ra 1volt từ đáy của xung đồng bộ tới đỉnh của
mức trắng tạo ra một mức điện áp Vp-p.Thành phần độ chói của tín hiệu có
giá trị từ 0.3 đến 1V hoặc cực đại là 0.7-1V.Có thể coi đây là một tín hiệu thị
tần toàn bộ,đồng bộ tín hiệu hình ảnh trong một tín hiệu đơn

I . Image Sensors - Cảm biến hình ảnh
Bộ phận quan trọng nhất của camera an ninh là cảm biến hình ảnh
(CCD) . Một cảm biến hình ảnh bao gồm một bảng mạch nhỏ gồm các
photodiode rất nhạy cảm với ánh sáng,chúng chuyển đổi tín hiệu quang
thành tín hiệu điện,mỗi diod khi bị ánh sáng tác động sẽ sản sinh một
điện áp tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng nó nhận tác động,khi không có
ánh sáng tác động chúng sẽ không tạo ra mức điện áp nào cả lúc này
chúng sẽ tạo ra một mức đen,khi có ánh sáng ở mức cao nhất chúng sẽ tạo

I.2 CCD Format Size – Các chuẩn kích thước cảm biến
Camera an ninh sản xuất ra đầu tiên có dạng hình trụ tròn,kích thước của cảm
biến được xác định bằng đường kính của ống tròn hay đường chéo của cảm
biến.Cho đến ngày nay cảm biến hình ảnh có dạng hình chữ nhật bằng một
tấm silic mỏng,người ta vẫn dùng phương pháp đo đường chéo để xác định
kích thước cảm biến

ra mức đen,khi ánh sáng ở giữa 2 khoảng này thì sẽ tạo được mức
xám.Cứ như vậy tùy theo cường độ của ánh sáng tác động vào cảm
biến,cảm biến sẽ tạo ra các tín hiệu hình ảnh mang thông tin màu sắc
của hình ảnh.

Cảm biến hình ảnh
Các kích thước cảm biến (tính bằng millimet)

1 Pixel

Cảm biến hình ảnh càng lớn thì hình ảnh thu được càng sắc nét.Nhưng càng
lớn thì đồng nghĩa với giá thành càng cao.Chính vì vậy bạn phải cân nhắc để
lựa chọn loại camera có cảm biến vừa với nhu cầu của bạn

Bộ phận xử lý tín hiệu sẽ xử lý những tín hiệu này thành tín hiệu video
đưa tới hiển thị trên màn hình giám sát hoặc thiết bị ghi hình
trong hệ thống. Tuy nhiên các mức thay đổi ánh sáng mà cảm biến hình
ảnh CCD có thể nhận diện được vẫn còn những hạn chế nhất định
Ví dụ đối với những ánh sáng quá chói,tần số nhấp nháy cao…


Bạn chú ý lựa chọn cảm biến cũng phải phù hợp với ống kính,vì mỗi ống
kính được thiết kế riêng cho từng cảm biến hình ảnh khác nhau


II . Lenses-Ống kính

Ống kính tự động thích hợp cho cả camera Day/Night

Ống kính là con mắt của camera giám sát,thành phần không thể

và camera đen trắng.Camera an ninh đa số đều nhận

thiếu để tạo ra các hình ảnh.Ống kính thực hiện hai chức năng chính,

diện được những ánh sáng hồng ngoại và hiển thị

thứ nhất –Xác định kích thước,khoảng nhìn hiển thị trên màn hình đây là

hình ảnh thu được bao gồm các tia này.Trong thực tế
những camera không dùng ống kính lọc hồng ngoại

tính chất tiêu cự .Thứ hai-Kiểm soát lượng ánh sáng (độ hội tụ ánh sáng )

hình ảnh thu được rất mờ.Điều này do bước sóng của

vào cảm biến hình ảnh,đây là tính chất hội tụ (iris).Tiêu cự hay độ hội

ánh sáng hồng ngoại khác ánh sáng nhìn thấy được

tụ, các thông số này có thể thay đổi bằng tay (ví dụ điều chỉnh zoom) hoặc

chính vì vậy khi đi qua thấu kính chúng đi theo một

điều chỉnh tự động trên camera

đường khác tạo ra một hình ảnh đan xen mờ
Ánh sáng hồng ngoại

Điểm hội tụ ánh sáng
hồng ngoại

II . 1 Phân loại ống kính
Làm thế nào bạn có thể lựa chọn chính xác ống kính?
Ống kính có rất nhiều đặc điểm tùy theo yêu cầu cụ thể
của bạn mà chúng ta có sự lựa chọn khác nhau :
Ánh sáng nhìn thấy
Điểm hội tụ ánh sáng nhìn thấy

Ống kính cố định
Ống kính cố định(Fixed Lens) là loại ống kính được dùng

(a)

phổ biến nhất,mức đầu tư thấp nhất.Việc lựa chọn tiêu cự
của loại ống kính này đọi hỏi bạn phải có một tính toán chính xác
(lắp vào là cố định) điều này dựa vào kích thước vùng bạn

Do đó khi bạn dùng ống kính bình thường,khi chỉnh tiêu cự chính

giám sát và khoảng cách từ vật thể cần giám sát tới camera

xác vào ban ngày,thì vào ban đêm hình ảnh lại mờ và ngược lại

có nhiều loại ống kính cố định thiết kế cho từng cảm biến

vấn đề làm thế nào để loại bỏ điều này?Rất đơn giản dùng

hình ảnh khác nhau,có loại góc mở 30 độ để quan sát vùng hẹp

ống kính có tích hợp công nghệ lọc hồng ngoại,đưa hai điểm

60 độ để quan sát vùng rộng….

hội tụ về cùng một mặt phẳng như hình (b) dưới đây

Ống kính tự động - Varifocal lenses
Ống kính tự động thì linh hoạt hơn,cho phép bạn điều chỉnh tiêu
Ánh sáng hồng ngoại

cự và khoảng quan sát bằng.Mặc dù đắt hơn ống kính cố định một

Điểm hội tụ tại cảm biến

chút nhưng loại ống kính này vẫn được dùng phổ biến nhất hiện
nay vì giúp người dùng có sự lựa chọn linh hoạt và chính xác góc
nhìn,và ống kính tự động cũng giúp đơn giản hóa quá trình thiết
(b)

kế hệ thống,chỉ cần chọn một ống kính có tiêu cự dao động phù hợp

Ánh sáng nhìn thấy

là bạn có thể dùng tùy chỉnh cho cả hệ thống camera an ninh
Ống kính có khả năng lọc hồng ngoại - IR corrected lenses
Mắt người chỉ có thể nhìn thấy những ánh sáng trong dải

Ống kính lọc hồng ngoại không những được sử dụng trong

quan phổ nhìn thấy được,còn những ánh sáng ngoài dải này thì

việc giám sát ban đêm mà sử dụng ở nhiều môi trường ánh sáng

không,những ánh sáng ngoài dải nhìn thấy là các tia hồng ngoại (IR)

khác nhau.Sử dụng loại ống kính này giúp cung cấp một hình ảnh sắc

vì tia hồng ngoại có bước sóng thấp nên ảnh hưởng đến độ nét và

nét,bởi vì tất cả ánh sáng hội tụ được tập trung tại một mặt phẳng

màu sắc của hình ảnh thu được.Vì vậy các camera sử dụng công nghệ

ahình ảnh thu được có độ nét khác xa,so với việc sử dụng ống

cắt lọc hồng ngoại để lọc bỏ thành phân hồng ngoại trước khi

kính bình thường.

chúng đi vào cảm biến.Điều này có nghĩa là ống kính này không
Ống kính zoom-Motorized zoom lenses

tác động gì đến hệ màu camera của bạn.

Ống kính zoom là ống kính có cấu tạo phức tạp nhất, nhưng cung
cấp đầy đủ những tính năng mạnh nhất,tiêu cự ống kính có khả
năng thay đổi trong một phạm vi rất rộng,giúp điều chỉnh góc nhìn
trong một môi trường quan sát rộng lớn.Khi phát hiện một đối tượng
Hình ảnh
thực

Lọc hồng ngoại

không lọc
hồng ngoại

người sử dụng có thể điều khiển zoom sát từng chi tiết
ống kính zoom được trang bị động cơ zoom và cơ
chế tự động cân bằng hội tụ,giúp người sử dụng có thể
khai thác các tính năng của ống kính ở mức tối đa.



II . 2 Chuẩn ống kính - Lens Format

II . 4 Tiêu cự ống kính - Focal Length

Ống kính cũng được phân loại theo định dạng và kích thước.
các định dạng (1/2-inch, 1/3-inch, 1/4 inch, vv.) được đặt theo tỷ lệ
phóng to hình ảnh thu được tới ống kính.Chính vì vậy để định dạng
ống kính phù hợp với kích thước của bộ cảm biến hình ảnh
bạn có thể chọn ống kính có độ hội tụ lớn hơn hoặc bằng
kích thước của bộ biến hình ảnh sao cho cảm biến hình ảnh có thể
nhận được hết điểm hội tụ,hoặc trung điểm hội tụ của ống kính.

Tiêu cự là khoảng cách từ quang tâm của thấu kính đến
tiêu điểm của thấu kính,điểm này tập trung tại cảm
biến hình ảnh,tiêu điểm là nơi hội tụ những ánh sáng thu
được tự môi trường.Thông thường một ống kính có
2 tiêu điểm một tiêu điểm chính và một tiêu điểm phụ
độ phân tán của ánh sáng tập trung tại cảm biến hình ảnh
giao động khi vị trí hai tiêu điểm này thay đổi.
Khoảng cách giữa 2 điểm chính và điểm phụ là thông số
tiêu cự của ống kính.

Sử dụng ống kính lớn thường có nhiều thuận lợi hơn trong việc
giám sát vì nó cung cấp tầm nhìn xa hơn (khoảng cách từ ống kính
tới vật cần giám sát ở khoảng cách xa ) .Ống kính lớn giúp người
sử dụng lấy được vùng ảnh ở khoảng cách rõ nét hơn và dễ dàng
phóng to một điểm tập trung nào đó,nhờ có độ hội tụ lớn và
giảm tỷ lệ méo hình ảnh.
Tiêu điểm chính

II . 3 Kiểu lắp ống kính- Lens Mounts
Camera an ninh sử dùng kiểu lắp (kiểu ghắn) là “C” or “CS”
là hai kiểu gắn kết ống kính với camera.Sự khác nhau giữa
hai kiểu lắp này là khoảng cách từ mặt bích sau tới cảm biến
hình ảnh trong camera. Kiểu lắp C có khoảng cách tới
cảm biến hình ảnh lớn hơn CS 5mm nhờ một vành kim loại
chứa gen.

Hầu hết các camera ngày nay sử dụng dạng CS
vì sự nhỏ gọn và nhà sản xuất camera cũng có những chuẩn
CCD phù hợp cho dạng CS..

12.5 (mm)

(mặt bích sau)
Lắp CS

Ống kính dạng lắp CS

Mặt phẳng tiêu điểm
Trục bề mặt
Ống kính dạng lắp C
(mặt bích sau)
Lắp CS

Vành kim loại
5
17.5

Các loại ống kính này có kiểu gen và kích thước giống nhau
nên có thể tùy chọn cho từng camera khác nhau
tùy vào góc nhìn,và độ hội tụ.
Tuy nhiên nếu việc lựa chọn sai ống kính hoặc điều chỉnh lệch
(lắp không chuẩn) sẽ làm hình ảnh thu được bị mờ hoặc
không nhìn thấy.


Tiêu điểm phụ

Tiêu cự

Tiêu điểm tại CCD

Đơn vị của tiêu cự là mm.Ống kính có dạng thường,loại
góc mở rộng, hoặc tiêu cự tùy chỉnh,các tiêu cự phù hợp
với từng yêu cầu cụ thể. Ví dụ, camera dùng cảm biến
1/3-inch, dùng ống kính 8mm lắp vào thì góc nhìn sẽ rất
rộng nhưng nếu lắp ống kính 125mm thì góc nhìn lại
hẹp mặc dù độ phóng đại của ống kính 125mm lớn
nhưng độ hội tụ lại không tập trung (phù hợp với CCD)
như ống kính 8mm.


II . 5 Thị trường (trường quan sát) của ống kính - Field of View
Trường quan sát là phần diện tích camera có khả năng
nhìn thấy.Bạn hay nhìn hình dưới ở đây ta có một phòng
diện tích là 15ft x 15 ft ống kính 4mm(màu xanh lá
cây) có trường quan sát rộng hơn ống kính 12mm
(màu đỏ).

Trường quan sát có thể tính được theo cách dưới đây:

W/H

Trong hệ thống giám sát,trường quan sát rất quan trọng
,ví dụ ở hình vẽ dưới là một căn phòng khoảng 20 m²
nếu bạn cần nhận dạng rõ những ký hiệu nhỏ ở ngoài cửa
ra vào thì ống kính 8mm hoặc 12mm lại là sự lựa chọn
tốt hơn.Camera lắp ống kính 8mm nhìn ở khoảng cách 21ft
trườn quan sát cao 10ft rộng 13 feet lắp ống kính 12mm
thì chiều cao của thị trường là 6ft và rộng 9 ft
Tăng độ dài của tiêu cự thì làm giảm diện tích quan sát,nhưng
lại tăng được khoảng cách quan sát.Bạn hãy xem sơ đồ được
mô phỏng gần đúng (1ft = 0.3048m)

15 ft.

door

mms
12 len
15 ft.

8m
m
m
4m

camera

le
ns

le
ns

w/h

w

=

W

h
H

=

f
L

W = Chiều rộng vùng quan sát
H = Chiều cao vùng quan sát
w = Chiều rộng của cảm biến trong camera
loại1/2 = 6.4mm, 1/3 = 4.8mm,
1/4 = 3.6mm
h = Chiều cao của cảm biến trong camera
loại 1/2 = 4.8mm, 1/3 format = 3.6mm,
1/4 format = 2.7mm
f = Tiêu cự
L= Khoảng cách từ vùng quan sát tới camera

Ví dụ:
Bạn cần giám sát một đối tượng cao 6-foot (1.8m) bằng
camera an ninh qua màn hình. Đối tượng đo cách xa
camera 20 feet (6m). Camera bạn đang dùng sử dụng
cảm biến hình ảnh 1/3-inch.Chúng ta sẽ chọn ống kính như
sau:
h = 3.6mm
H = 1.8m = 1800mm
L = 6m = 6000mm

h = f
H
L

3.6 =
f
1800
6000

f = 12mm

Vậy bạn cần chọn ống kính có tiêu cự bằng 12mm là chuẩn nhất
cho việc giám sát đối tượng trên.



II . 6 Iris - Cửa điều sáng của ống kính

Khẩu độ (f-stop)

Cửa điều sáng kiểm soát cường độ ánh sáng chiếu vào cảm
biến hình ảnh CCD,để có thể tạo ra một hình ảnh chất lượng
tốt nhất cửa điều sáng điều khiển ánh sáng chiếu tới cảm biến hình
ảnh làm sao cho cường độ không quá lớn và không quá nhỏ
nếu ánh sáng vào quá nhiều sẽ gây ra hiện tượng chói nếu
quá ít thì hình ảnh sẽ tối mờ khó phân biệt được các chi tiết
hình ảnh.Để khắc phục tình trạng này người ta dùng cửa điều sáng
để dễ hiểu bạn hãy quan sát tròng đen mắt của một con mèo,
khi vào bóng tối hoặc tập trung săn mồi tròng đen(tương tự cửa
điều sáng trong trường hợp này) sẽ mở to hơn lúc có ánh sáng
mạnh.Có 3 loại cửa điều sáng : Cố định,tùy chỉnh và tự động.

Khẩu độ là độ rộng khoảng mở của cửa điều sáng trong ống kính
một cửa điều sáng có khẩu độ nhỏ thì lượng ánh sáng đi qua ít
và cường độ chiếu vào cảm biến nhỏ,cửa điều sáng có khẩu
độ lớn thì góc mở lớn lượng ánh sáng đi qua lớn hơn.

Các khẩu độ của cửa điều sáng

Fixed Iris - Cửa điều sáng cố định
Một ống kính có cửa điều sáng cố định không có tính năng tự
điều chỉnh ánh sáng chiếu vào cảm biến hình ảnh,vì vậy
loại ống kính này không thích hợp với những điều kiện ánh
sáng thay đổi.Dùng loại điều sáng tùy chỉnh bạn có thể cài đặt
được độ mở của cửa điều sáng theo thông số đặt trước phù hợp
với cường độ ánh sáng cho ống kính trong môi trường
giám sát.

F/1.4

F/2

F/2.8

F/4

F/5.6

F/8

F/11

F/16

Manual Iris - Cửa điều sáng tùy chỉnh
Ống kính sử dụng cửa điều sáng tùy chỉnh(manual) là loại
ống kính thích hợp nhất cho camera dùng trong nhà (indoor)
,vì ánh sáng trong nhà thường có giá trị cố định,ít có sự thay đổi
nếu bạn chọn ống kính cho camera ngoài trời,phải chọn loại
ống kính có cửa điều sáng tự động (auto iris) vì môi trường ánh sáng
ngoài trời thường xuyên thay đổi,ống kính tự động sẽ tự động
kiểm soát được cường độ ánh sáng chiếu vào cảm biến hình
ảnh của camera bằng cách tự động thay đổi góc mở của cửa
điều sáng theo ánh sáng bên ngoài,mang đến những hình ảnh với
chất lượng tốt nhất.

Electronic Iris - Cửa điều sáng tự động
Trong những camera trang bị ống kính auto iris,có trang bị một
mạch điện tử liên tục lấy mẫu cường độ ánh sáng chiếu vào cảm
biến hình ảnh CCD để từ đó tự động đưa ra tín hiệu điều khiển
độ mở (F-stop ) hay còn gọi là khẩu độ của cửa điều sáng để điều chỉnh
sao cho cường độ ánh sáng chiếu vào cảm biến ở mức độ hợp lý
nhất,tạo ra những hình ảnh không chói trong những điều kiện ánh
sáng chói,không mờ trong điều kiện ánh sáng tối



III . Image Processing – Tính năng xử lý hình ảnh của camera
Có một vài đặc điểm kỹ thuật tạo ra một camera hoàn chỉnh
chúng có sự liên quan chặt chẽ với nhau.Đó là 3 đặc điểm
kỹ thuật sau đây:
• Độ nhạy (Sensitivity)
• Sự tương thích điều kiện sáng (illumination)
• Độ phân giải(Resolution)
Trong hệ thống giám sát việc lựa chọn một camera phù hợp
với điều kiện môi trường lắp đặt rất quan trọng.Bạn nên chọn những
camera có thông số kỹ thuật vượt qua các thông số yêu cầu một chút
việc lựa chọn camera bằng cách tính toán chặt chẽ như vậy sẽ giúp
bạn tiết kiệm chi phí mở rộng hệ thống sau này.Vì vậy khi lựa chọn
cho mình một chiếc camera giám sát bạn nên tự đặt cho mình
các câu hỏi.Tại sao lại sử dụng loại này?Sẽ lắp ở đâu?Lắp dưới
điều kiện nào,sau đó kết hợp các tính năng cụ thể của hệ thống
dựa vào những thông số của camera bạn sẽ lựa chọn
được loại phù hợp nhất với hệ thống giám sát của mình

Low-Sensitivity Camera(camera độ nhạy thấp)

Camera Sensitivity – Độ nhạy của camera
Độ nhạy là khả năng tạo ra tín hiệu hình ảnh,ở các cấp độ
ánh sáng khác nhau của camera.Camera có độ nhạy cao
có thể tạo ra những hình ảnh chất lượng tốt trong những
điều kiện ánh sáng thấp.Các hình ảnh camera thu được trong
những điều kiện ánh sáng mờ có những phần nhìn thấy có
những phần không thể phân biệt được bằng mắt thường
camera có độ nhạy cao được tích hợp tính năng xử lý tái
tạo hình ảnh thu được sao cho người sử dụng có thể phân
biệt được các điểm tối của hình ảnh. Trong công nghệ này
có 2 từ chuyên nghành là “usable video “có thể tạm hiểu là
tín hiệu video nguyên thủy chưa qua xử lý và “full video”
–
tín hiệu video hoàn chỉnh (= 7.14Vpp+100 IRE),giá trị
của 1IRE = 0.714mV

High-Sensitivity Camera(camera độ nhạy cao)
Như chúng ta thấy ở ví dụ trên cùng một điều kiện ánh sáng
Nhưng camera độ nhạy cao giúp chúng ta có thể phân biệt được
rõ hơn các chi tiết của hình ảnh,bằng công nghệ xử lý hình ảnh
camera độ nhạy cao đã tái tạo những tín hiệu hình ảnh thu được
các hình ảnh đó gọi là “usable video” và thêm các chi tiết sáng vào.
Theo tiêu chuẩn một hình ảnh bạn nhìn thấy rõ nét nhất trong
chuyên nghành gọi là “full video” có giá trị đo được bằng :
7.14Vpp + 100IRE,1 IRE = 0.714mV.usable video là
những hình ảnh không phân biệt được có giá trị từ 15-50 IRE
Camera dựa vào điều kiện ánh sáng để từ đó tạo ra tín hiệu
hình ảnh tiêu chuẩn. Điều kiện ánh sáng ở đây chính là độ rọi
được tính bằng đơn vị lux.Camera an ninh có thể quan sát
ở nhiều điều kiện ánh sáng khác nhau.Vì vậy khi bạn lựa chọn
camera bạn cần biết được điều kiện chiếu sáng từ đó lựa chọn
theo thông số quy định điều kiện chiếu sáng của nhà sản xuất
qui định cho camera(Xem phần “điều kiện sáng” dưới đây)

Bạn nên chọn loại camera có độ nhạy phù hợp với điều kiện
ánh sáng của môi trường,có thể quan sát được khi ở đó có
điều kiện chiếu sáng ở mức thấp nhất.Ví dụ loại camera
day/night (nhạy cảm với ánh sáng hồng ngoại),camera này
có thể cung cấp tìn hiệu hình ảnh ngay cả khi vào ban đêm
chỉ cần có ánh sáng của những ngôi sao



Illumination – Điều kiện sáng
Lựa chọn được chính xác camera phù hợp với điều kiện
ánh sáng trong môi trường bạn sử dụng rất quan trọng.
Mặc dù điều này hơi phức tạp một chút,nhưng nếu bạn tính
toán phù hợp bạn sẽ có một hệ thống hoàn hảo nhất
Điều kiện sáng là điều kiện ánh sáng tại nơi giám sát. Thực ra
điều kiện sáng quyết định chúng ta phải lựa chọn loại camera
nào cho phù hợp.Điều kiện ánh sáng tại khu vực giám sát
phù hợp với camera giúp người dùng có thể phát hiện được sự
xảy ra,phân biệt được sự kiện giám sát,nhận diện được các
đối tượng kiên quan

Quy tắc vàng để bạn lựa chọn camera giám sát đó là
chúng ta không nên chọn loại chỉ phù hợp một mức ánh sáng
cố định,hãy chọn loại có khả năng quan sát trong điều kiện
sáng thay đổi rộng.Hầu hết các camera đều có khả năng quan
sát trong nhiều điều kiện ánh sáng.Vấn đề chỉ xảy ra khi điều kiện
ánh sáng ở mức quá thấp,không đủ để tái tạo một hình ảnh

Hiện tượng phản xạ hoặc ngược sáng
Bạn cần lưu ý camera (gần giống như mắt người)
khi hoạt động cũng gặp phải hiện tượng phản xạ(bóng)
hoặc ngược sáng

Điều kiện ánh sáng phụ thuộc vào thời gian trong ngày và
điều kiện thời tiết.Ánh sáng mặt trời trực tiếp có cho hình ảnh
với độ tương phản cao nhất.Cho phép nhận dạng rõ nét nhất
nếu trời u ám nhiều mấy và sương mù,thì sự nhận dạng
sẽ khó khăn hơn,độ tương phản ít hơn

Để giám sát ở những nơi có điều kiện ánh sáng thay đổi
mạnh(ví dụ trời nắng nhưng thỉnh thoảng có mây che khuất
mặt trời), bạn cần chọn camera có tính năng auto-iris .Cường
độ ánh sáng trong ánh sáng thường xuất hiện ngoài trời
tính bằng foot-candle (fc) có giá trị từ 1 đến 10000(fc) hoặc
cao hơn
Trong đó 1 Lm/ft2 = 1 fc = 1,609.10-12 W/m2

Ánh sáng khi chiếu vào vật thể gặp phải nó sẽ phản xạ
tới ống kính camera và đi tới cảm biến hình ảnh tạo ra
một tín hiệu gây mờ,hoặc chói.Những vật liệu khác nhau
có độ phản xạ ánh sáng khác nhau.Bảng dưới đây liệt kê một
số quang cảnh phổ biến có hệ số phản xạ xác định

Bảng dưới đây tóm tắt các giá trị ánh sáng trong các điều kiện
khác nhau,tương đương giữa cường độ sáng (fc) thu được và
độ rọi(LUX)
Cảnh

Hệ số phản xạ

Bãi đỗ xe trống

5%

Công viên,cây xanh,cỏ

20%

Tòa nhà ốp gạch đỏ

35%

Tòa nhà bằng bêtông chưa sơn

40%

Bãi đỗ có nhiều xe

40%

Tòa nhà bằng khung nhôm

65%

107,527

Cửa kính và tường

75%

Ánh sáng ban ngày 1,000

10,752.7

Tuyết

85%

Trời nhiều mây

100

1,075.3

Trời tối

1

107.53

Hoàng hôn

10

10.75

Chiều tối

0.1

1.08

Trăng tròn

0.01

0.108

Trăng khuyết

0.001

0.0108

Ánh sao

0.0001

0.0011

Đêm tối

0.00001

0.0001

Bảng xác định ánh sáng
Điều kiện sáng
Điều kiện

Ánh nắng

Footcandles
(fc)
10,000


LUX

Phân loại

Ánh sáng
ban ngày

Ánh sáng
ban đêm

Điều kiện sáng sẵn có phù hợp với độ nhạy của camera là
rất quan trọng khi bạn chọn camera cho các ứng dụng
thực tế.Điều kiện sáng và độ nhạy có quan hệ nghịch đảo
tức là nếu nhiều ánh sáng thì độ nhạy thấp và ít ánh sáng
thì độ nhạy phải cao,nhưng đa số trong môi trường quan sát
cần các camera có độ nhạy cao.


Các đặc tính quan trọng khác của camera

Resolution – Độ phân giải
Độ phân giải là đơn vị để miêu tả độ nét, kích thước của hình
ảnh bạn nhìn thấy cung cấp từ camera.Độ phân giải của camera
được đo bằng đơn vị TV Line (TVL). Độ phân giải càng cao
hình ảnh càng rõ nét. Để tạo ra các hình ảnh hiển thị camera tạo
ra các dòng quét ngang liên tục,mỗi dòng quét tạo ra một thành
phần của bức ảnh. Độ phân giải là đơn vị xác định số dòng quét
đó trong đơn vị thời gian mà hệ màu đó qui định. Trong camera
sử dụng cảm biến CCD độ phân giải có quan hệ trực tiếp
tới số điểm ảnh trong cảm biến hình ảnh CCD trong camera
.

Ngoài các cân nhắc chính khi chọn camera an ninh, còn có các
tính năng sau hưởng tới chất lượng hình ảnh bạn cần lưu ý :

• Signal-to-noise ratio – Tỷ số S/N
• Automatic gain control – Tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại
• Automatic shutter – Tự động điều khiển cửa chớp (giúp cân
bằng ánh sáng cho hình ảnh)
• Backlight compensation – Bù ánh sáng ngược
• Manual and electronic adjustments – Cơ chế điều chỉnh bằng
tay hoặc điều chỉnh bằng điện tử
• Advanced Digital Signal Processing (DSP) – Xử lý tín hiệu số

Có thể hiểu độ phân giải là số dòng quét ngang camera sử
dụng để tạo ra các bức ảnh.Chiều ngang của hình ảnh là số
điểm ảnh hiển thị theo chiều ngang,chiều ngang và chiều dọc
thường theo tỷ lệ 3:4 (ví dụ 800 x 600 chiều cao bằng 600
pixel chiều rộng bằng 800 pixel) camera an ninh ngày nay
thường có độ phân giải từ 340-540 TVL.Camera có độ
phân giải càng cao thì sẽ cung cấp những hình ảnh rõ nét
chi tiết hơn do số lượng dòng quét,thành phần tạo ra các
hình ảnh dày hơn.Camera độ phân giải thấp thì hình ảnh
sẽ kém sắc nét hơn

Loại
Camera

Độ phân giải
thường

Độ phân giải
cao

Độ phân giải
siêu cao

Màu

330TVL

480TVL

540TVL

Đen trắng

380TVL

500TVL

570TVL

Nhiều biểu đồ kiểm tra độ phân giải khác nhau đã được phát triển, hầu
hết các biểu đồ đều xác định số dòng quét ngang của tín hiệu (TVL), thông
số này dao động từ 200 đến 1000 TVL. Số dòng quét ngang TVL là thông
số quan trọng nhất trong việc đánh giá tín hiệu Video và có thể được xác
định bằng cách sử dụng bộ ký tự trong hình bên phải. Độ phân giải giới hạn
của camera có thể được xác định bằng dùng mắt thường quan sát những
đường kẻ hình cái nêm trong bộ ký tự hình bên phải.
Quá trình kiểm tra này được thực hiện khi chiều cao của các ký tự và toàn
bộ khung hình của bộ ký tự này hiển thị trong trường quan sát của camera.

Bộ ký tự đa năng để kiểm tra chất lượng hình ảnh
của camera (RETMA)


Automatic Shutter – Tự động điều khiển cửa chớp
Điều khiển của chớp tự động một cách linh hoạt là tính năng giúp
camera có thể kiểm soát được chất lượng ánh sáng cho bức ảnh
, nguồn ánh sáng trong môi trường thường được tạo ra từ nhiều
nguồn sáng khác nhau, mỗi ánh sáng có một bước sóng khác nhau
ví dụ ánh nguồn sáng từ ánh sáng mặt trời là ánh sáng nằm trong
dải ánh sáng trắng.
Tuy nhiên trong các nguồn sáng khác(ánh đèn huỳnh quang,ánh đèn
natri,ánh đèn màu,…) bước sóng ánh sáng của mỗi loại có sự khác
nhau.Và khi có sự thay đổi xảy ra sẽ làm ảnh hưởng rất lớn đến
chất lượng hình ảnh.


Mắt người có sẵn tính năng này giúp chúng ta quan sát
được khi có sự thay đổi ánh sáng đột ngột, và camera
có tính năng Automatic shutter được trang bị một mạch
điện tử đặc biệt để thực hiện chế độ này, điều khiển
cửa chớp tùy theo sự thay đổi của ánh sáng,khi cường
độ ánh sáng thay đổi nhanh thì tần số đóng mở cửa chớp
của camera cũng thay đổi nhanh hơn.Vì vậy chọn những
camera có tính năng này có thể giúp bạn quan sát được ở
những nơi có ánh sáng thay đổi liên tục.
Shutter (chụp) là tính năng cơ bản của camera,các camera
thường khi quan sát một vật thể thường thu hình ảnh của
vật thể đó khoảng 60 lần/1 giây,tốc độ cửa chớp lúc này
là 1/60.Ngày nay với kỹ thuật xử lý tín hiệu số tính năng
thu hình của camera đã được tối ưu hóa rất nhiều tốc độ
chụp có thể lên đến 100000 lần/giây và người ta dùng thuật
toán dời dạc lấy mẫu các ánh sáng không liên tục thu được
để tạo ra các tín hiệu hình ảnh rõ nét hơn.


Backlight Compensation – Bù ánh sáng ngược (BLC)
Ánh sáng nền là ánh sáng chiếu từ phía sau của đối tượng giám
sát. Yếu tố này có ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng hình ảnh
thu được.Đặc biệt đối với các camera có ống kính auto iris,
camera sẽ phải điều chỉnh ánh sáng nền liên tục để có thể cung
cấp những hình ảnh có độ cân bằng ánh sáng,giúp chúng ta nhìn
rõ hơn
Ví dụ trong hình dưới một camera giám sát đặt ở trên cầu thang
nhìn xuống dưới,khi có người mở cửa bước vào ánh sáng đột
ngột chiếu thẳng vào camera,lúc này camera có tính năng BLC sẽ
bật tính năng bù ánh sáng nền để bù các chi tiết sáng đột ngột
trong bức ảnh.Như bạn thấy ở hình dưới camera khi bật tính năng
BLC các chi tiết nền sẽ dễ dàng phân biệt hơn . Chính vì vậy tính
năng bù ánh sáng nền rất quan trọng.

Camera không có tính năng BLC

Camera với tính năng BLC


Trong camera có tính năng bù ánh sáng nền được trang bị một
mạch điện đặc biệt , có nhiệm vụ lấy mẫu liên tục các tín hiệu
ánh sáng thu được sau đó sẽ tách những thành phần màu sắc
làm chói từ ánh sáng nền, để tạo ra các hình ảnh rõ nét hơn.


Cơ chế điều chỉnh bằng tay hoặc bằng điện tử
Cũng giống như các thiết bị điện tử tinh vi khác camera
giám sát cũng cần có sự điều chỉnh định ký để tối ưu hóa
và duy trì hiệu suất hoạt động.Có những camera phải điều
chỉnh bằng tay rất mất thời gian và công sức,hiện
nay đã có những camera điều chỉnh được từ xa bằng điện
tử(thông qua RS-485 ,TCP-IP,RF,wire less..) và lợi ích
của việc này là :
• Điều chỉnh trực tiếp theo ý muốn
• Có thể điều chỉnh được từ xa

Ví dụ chúng ta có một chiếc camera an ninh đặt trên một
cột điện ở góc sân của một bãi đỗ xe.Néu camera đó có
tính năng điều chỉnh bằng điện tử Người quản lý kỹ thuật
có thể điều chỉnh camera trực tiếp từ trung tâm giám sát ở
xa đó mà không cần phải leo tới nơi lắp camera,giúp tiết kiệm
thời gian,giảm nguy cơ chấn thương,chi phí và việc điều chỉnh
không làm gián đoạn hoạt động của hệ thống

Chất lượng của hình ảnh của cảm biến hình ảnh CCD có liên
quan trực tiếp đến số lượng cấp độ của mức xám được xử lý.
Và do kiến trúc của chip DSP quyết định.Ví dụ một bộ xử lý
tín hiệu số 1 bit dùng 4 mức xám chỉ có thể cung cấp một hình
ảnh độ phân giải dời dạc ,thì một bộ xử lý tín hiệu số 4bit có
thể dùng 16 mức xám để tạo ra một hình ảnh với độ nét tốt
hơn và không bị vỡ hình(xem hình dưới)

Hầu hết các camera an ninh sử dụng bộ xử lý tín hiệu số DSP
10-bit có khả năng tạo ra các hình ảnh với 1024 (tương đương 2¹º)
mức xám tạo ra biến thể hình ảnh tương đối mịn từ sáng đến tối
. Camera của Bosch dòng Dinion XF sử dụng hẳn bộ xử lý tín
hiệu số DSP – 15bit để điều chế xử lý hình ảnh tạo ra các hình ảnh
có mức xám lớn hơn 32 lần so với camera an ninh 10-bit.Tạo ra
hình ảnh liên tục,trung thực,độ nét cực cao và tầm nhạy sáng rộng

Ví dụ Bosch sử dụng công nghệ truyền thông 2 hướng Bilinx
dùng trực tiếp cáp đồng trục,cáp xoắn UTP,cáp quang để truyền
tín hiệu điều chỉnh dựa vào tín hiệu video chạy trong đường dây
của camera.Công nghệ Bilinx cho phép bạn cấu hình nhiều tính
năng kỹ thuật của camera trực tiếp thông qua tín hiệu video
chạy trên 1 đường dây video của camera.Không cần nối nhiều
dây tới camera

Xử lý tín hiệu số(DSP)
Người ta đã cố gắng phát triển những cameram có độ nhạy
và độ phân giải giống như mắt người, nhưng đó vẫn chỉ là
trên lý thuyết,những cố gắng đó chưa thành công.Bởi vì mắt
người thu những tín hiệu hình ảnh 3 chiều gửi đến não,và
khả năng phân tích,nhận dạng,diễn đạt của bộ não con
người cực kỳ tinh vi. Chính vì vậy hình ảnh được tối ưu
hóa qua một quá trình rất phức tạp.

Kỹ thuật xử lý tín hiệu số ứng dụng vào camera nhằm cải thiện
chất lượng ,độ nhạy của hình ảnh.Công nghệ sản xuất chip
xử lý tín hiệu số DSP và cảm biến hình ảnh CCD tiên tiến nâng
cao mức xám của tín hiệu hình ảnh (Đối với ảnh xám, thông
thường mỗi pixel mang thông tin của 256 mức xám (tương ứng
với 8 bit) như vậy ảnh xám hoàn toàn có thể tái hiện đầy đủ
cấu trúc của một ảnh màu tương ứng thông qua 8 mặt phẳng
bit theo độ xám- Trích dẫn Kỹ thuật xử lý ảnh) cung cấp độ
phân giải ngày càng cao,và tín hiệu hình ảnh có chất lượng,tầm
nhạy sáng và độ nhạy cao hơn
Chính vì vậy việc lựa chọn được những camera có chất lượng
hình ảnh tốt và khả năng điều chỉnh linh hoạt rất quan trọng.


Camera dòng DinionXF của Bosch dùng DSP - 15-bit xử lý liên tục các mức xám
tạo ra tín hiệu hình ảnh với độ sáng hoàn chỉnh


Wide Dynamic Range – Dải tần nhạy sáng rộng

Có thể định nghĩa dải tần nhạy sáng của camera là tỉ lệ tín hiệu khả
dụng giữa tín hiệu ghi nhận tối đa và tín hiệu ghi nhận tối thiểu,tín hiệu
ghi nhận tối đa là tổng tín hiệu mà 1pixel có thể thu nhận được,tín hiệu
ghi nhận tối thiểu là tín hiệu bị nhiễu khi cảm biến không thể thu nhận 1
phần nào đó của ánh sáng.Nếu môi trường ánh sáng tại nơi giám sát
quá thấp,năng lượng ánh sáng không đủ cường độ để cảm biến tạo ra
tín hiệu điện, và các chi tiết tối không thể nhìn thấy.Ngược lại nếu môi
trường giám sát quá sáng,hình ảnh thu được sẽ gây ra hiện tượng chói
rất khó nhận ra.

Số điểm ảnh

0

32767

Độ sáng
(a)

Dải tần nhạy sáng rộng là khả năng ghi nhận được nhiều cấp độ ánh
sáng khác nhau của cảm biến hình ảnh.Những camera có dải tần nhạy
sáng rộng sẽ ghi nhận được chi tiết của vùng tối và vùng sáng vào cùng
một thời điểm.Để có được tính năng xử lý hình ảnh như dòng camera
Dinion XF,chip 15-Bit DSP Dinion sử dụng một chức năng được biến
đến như một biểu đồ kéo dài ra để kiểm soát các chi tiết trong hình ảnh
bằng cách khuếch đại các biến thể của hình ảnh trong thời gian thu nhận
ánh sáng (xem ví dụ hình bên).Sự chiếu sáng của một cảnh được cảm
biến hình ảnh thu lại biểu diễn trong biểu đồ độ sáng có 32.767 điểm ảnh
tạo thành các mức xám từ màu đen đến màu trắng nhất (hình a)

Số điểm ảnh

0

Độ sáng

32767

(b)

Tính năng chuyển đổi tín hiệu của camera (đường cong biểu thị tín hiệu
đầu ra so với tín hiệu đầu vào,thay vì là một đường thẳng như các
camera bình thường 15-Bit DSP tự động khuếch đại thêm những vùng
ánh sáng độ nhạy cao,hạn chế khuếch đại những vùng có độ nhạy thấp
(đồ thị b), điều này tạo ra sự phân bố ánh sáng đều hơn của tín hiệu đầu
Ra chính là tín hiệu Video out (đồ thị c).
Những cảnh có độ tương phản của ánh sáng thấp,số pixel cảm biến thu
nhận được chỉ là một vài cấp độ màu xám.Trong những cảnh như thế
này các biểu đồ làm giảm số lượng điểm ảnh ở các cấp độ màu xám
, đồng thời tăng số lượng điểm ảnh ở những vùng đại diện,kéo căng
sự phân bố tương phản tổng thể,mang lại những chi tiết hình ảnh sắc
nét hơn

Độ sáng
của ảnh

0

32767

Độ sáng
(c)

Fig. 2 – Các điểm ảnh trong một khung cảnh được tự động thu lại theo
mức xám tạo thành một biểu đồ độ sáng (a). Chức năng điều chế
Tín hiệu theo sự thay đổi mức sáng của khung cảnh của camera (b) để
tạo ra sự phân bố các mức xám đều hơn (c) phục hồi các chi tiết ảnh bị mất

Illumination
CVBS
signal

CCD

A
D

15-bit
DSP

CHRE

D
A

Y
Chr

Fig. 3 – Sơ đồ nguyên lý của chip DSP15-bit trong camera an ninh



Smart Exposure – Phơi sáng thông minh
(Phơi sáng là quá trình ánh sáng tiếp xúc với vật liệu nhạy sáng
như phim, giấy ảnh hoặc mặt cảm biến trong máy ảnh kỹ thuật
số. Quá trình này quyết định để có một tấm ảnh. Quá trình
phơi sáng phụ thuộc vào 2 giá trị là thời gian chớp và khẩu độ
của ống kính. Thời gian chớp (hay được gọi là tốc độ chớp) là
khoảng thời gian mà cửa điều sáng của máy ảnh mở cho
ánh sáng đi vào mặt vật liệu nhạy sáng. Khẩu độ là kích thước
thay đổi của màn chắn trong ống kính, điều chỉnh lượng ánh
sáng đi qua vào mặt vật liệu nhạy sáng)
Một khía cạnh khác trong dải tần nhạy sáng rộng của dòng
DinionXF đó là cung cấp một tính năng quan trọng khác không
giống công nghệ phơi sáng kép “dual exposure technology”
công nghệ đã sử dụng trong các loại camera khác. Ở đây sự
phơi sáng được kéo dài khoảng 1/50 giây(hệ PAL), 1/60 giây
(hệ NTSC) khi camera ở môi trường ánh sáng thấp, ngược lại
ở điều kiện ánh sáng cao sự phơi sáng xảy ra rất ngắn 1/1000
giây hoặc ít hơn tuỳ theo điều kiện ánh sáng khác nhau. Sự
“thông minh” ở cách phơi sáng này là hiển thị rõ hơn cả hai
vùng sáng tối, trong thực tế để đạt được sự cân bằng giữa
vùng sáng và vùng tối của cảnh rất phức tạp,bằng cách kéo
dài thời gian phơi sáng có thể nâng cao được chất lượng
hình ảnh.

So sánh công nghệ phơi sáng kép (hình trên) với công nghệ
XF- Dynamic của dòng camera DinionXF của Bosch (hình dưới)

Frame Integration – Ghép khung hình
Một số camera sử dụng kỹ thuật ghép khung hình để khắc
phục sự kém rõ nét của hình ảnh khi quan sát trong điều kiện
ít ánh sáng.Ở đây người ta dùng một cửa điều sáng có tốc độ
chớp chậm hơn

Bosch làm tăng độ nhạy của dòng camera Dinion xF bằng cách
cải tiến thời gian tích lũy hình ảnh trên cảm biến.Giảm tốc
độ chớp của cửa điều sáng tăng thời gian tích lũy hình ảnh
vào cảm biến.Vậy bằng cách nào?
Các camera an ninh thường có tần số quan sát một hình ảnh
khoảng 1/50 đến 1/60 giây,dòng camera Dinion xF nâng cao
tần số này bằng cách tách một phần tín hiệu video đã thu ở đầu
ra của camera sau đó nhớ lại trong một bộ nhớ tạm (bộ nhớ này
được làm mới trong khoảng thời gian 1/5 giây) và DSP dùng tín
hiệu này để điều chế ra một tín hiệu video tương thích với tín
hiệu đầu ra.Kỹ thuật này còn được gọi là Senup(Sensitivity up –
Nâng cao độ nhạy).Ưu việt của kỹ thuật này là thay vì hoạt động
thu hình ảnh một cách gián đoạn như các camera thường
dòng Dinion xF thu hình ảnh liên tục không gián đoạn bằng cách
tối ưu hóa hình ảnh xử lý đầu vào.Điều này giúp cho các camera
này có thể quan sát được rõ hơn ngay cả khi điều kiện ánh sáng
của môi trường quan sát rất kém (xem ví dụ hình dưới)

Hình ảnh đối tượng nhìn vào ban đêm. Hình trên : Camera thường
; Hình dưới: Camera Bosch DinionXF với tính năng SensUp


Dynamic Noise Reduction - Giảm nhiễu năng động
Tín hiệu nhiễu lớn có thể làm tăng kích thước của tập tin
kỹ thuật số (ở hệ thống cctv tín hiệu thu được thường được
ghi lại từ xa vào ổ đĩa cứng). Trong trường hợp tồi tệ nhất
nhiễu có thể làm giảm thời gian lưu trữ - Ví dụ bình thường ổ
cứng có thể lưu trữ được 1 tháng nhưng do nhiễu nó chỉ lưu
trữ được không quá 1 tuần.Nguyên nhân của nhiễu là do một
số yếu tố như : Cáp tín hiệu, hiệu ứng nhiệt, sự quá áp.

Có rất nhiều nguyên nhân sinh ra nhiễu, do mạch thiết kế
chống nhiễu chưa tốt, nhiệt độ, ảnh hưởng môi trường bên
ngoài đến việc truyền dẫn khuếch đại tín hiệu (lò vi sóng,
bức xạ hồng ngoại…). Nói chung tỷ số S/N là một thông
số quan trọng quyết định chất lượng của tín hiệu Video,tỷ
số này thực tế không thể đo được chính xác tuyệt đối bởi
vì bản thân các thiết bị đo cũng sinh ra nhiễu,nên tỷ số này
càng cao thì chất lượng Video càng tốt.

Bản thân camera cũng tự sinh ra nhiễu, tạo ra các hình ảnh
lốm đốm hoặc như bông tuyết mờ
Auto Contrast Adjustment – Tự động điều chỉnh độ tương phản
Một số camera được trang bị tính năng DNR (Dynamic Noise
Reduction – Giảm nhiễu năng động) để nâng cao chất lượng
hình ảnh bằng cách giảm hoặc loại bỏ những tín hiệu nhiễu
đặc biệt là trong những điều kiện ánh sáng thấp.Hệ thống DNR
tròng dòng camera Dinion xF của Bosch loại bỏ nhiễu bằng
cách so sánh những hình ảnh thu được theo thời gian. Một
thuật toán mạnh mẽ được tích hợp trong DSP 15 bit kiểm tra
sự thay đổi của từng pixel theo thời gian (pixel by pixel), và
khi có bất kỳ sự thay đổi nhỏ nào được nghi là do nhiễu gây
ra chúng sẽ lập tức loại bỏ ra khỏi hình ảnh (xem ví dụ hình
dưới )

Sương mù, hơi nước, và lóa làm giảm đáng kể độ tương phản
của hình ảnh, thậm chí có thể làm khuất luôn tầm nhìn và chúng
ta không thể quan sát nổi cảnh giám sát.Công nghệ ưu việt của
chip DSP 15 bit giúp khắc phục đáng kể tình trạng này.

Sử dụng tính năng tự động làm đen Auto Black của dòng camera
Bosch DinionXF có thể điều chỉnh mức độ sáng của hình ảnh quan
sát thu được về mức đen rõ nét hơn. Đây là tính năng tăng cường
độ tương phản khi hình ảnh quan sát bị che phủ bởi sương mù,
hơi nước. Tính năng này cực kỳ hiệu quả khi quan sát trong các
môi trường như hộp đêm với điều kiện ánh sáng thấp và có nhiều
khói thuốc lá,ở bến cảng nơi có nhiều hơi sương

Kỹ thuật DNR –giảm nhiễu năng động (bên phải) đã cải thiện
đáng kể chất lượng hình ảnh
S/N Ratio – Tỷ số S/N (Tín hiệu / Nhiễu)
Công thức tính (20 x log(Vs/Vn))
Tỷ số S/N (signal-to-noise ratio) trong camera là tỷ số giữa
tín hiệu video với tín hiệu nhiễu xuất hiện.Tín hiệu nhiễu
có dạng lốm đốm hoặc bông tuyết mờ làm giảm chất lượng
hình ảnh hiển thị trên màn hình. Đơn vị đo tỷ số S/N là
decibels (dB), tỷ số S/N còn được gọi là tỷ số tín/tạp.
Một tỷ số S/N = 40dB(= 20 x log(100)) có nghĩa là mức điện
áp của tín hiệu nhiễu bằng 1, mức điện áp của tín hiệu
bằng 100. Tương tự với một tỷ số S/N = 20dB(= 20 x log(10))
mức điện áp của tín hiệu nhiễu bằng 10% mức điện áp của
tín hiệu và ở tỷ số S/N như này thì hình ảnh cung cấp sẽ
không thể nhìn rõ được.Bảng dưới đây sẽ giúp bạn lựa
chọn camera theo tỷ số S/N chi tiết hơn.

Tỷ số S/N (dB)

Tỷ số

60

1,000:1

50

316:1

Tốt, có một số đốm nhiễu nhỏ, nhưng chất
lượng hình ảnh vẫn tốt

40

100:1

Vừa,có một số nhiễu làm mất một số chi tiết
màu sắc

30

32:1

Hình ảnh chất lượng kém,có xuyên lẫn rất
nhiều nhiễu

20

10:1

Tắt chức năng Auto Black

Chất lượng hình ảnh

Không thể xem được

Cực nét, không có một tín hiệu nhiễu nào

Bật chức năng Auto Black

Selecting the Right CCTV Camera

Motion Blur Reduction – Giảm mờ do chuyển động

Cable Compensation – Bù suy hao do cáp

Trong hầu hết các hình ảnh thu được ở các camera
thường có tốc độ chớp của cửa điều sáng khoảng 1/50
đến 1/60 giây, hình ảnh thường bị mất nét hoặc mờ
không phân biệt được.Điều này làm chúng ta không
thể phân biệt được đối tượng giám sát, ví dụ giám sát
một chiếc xe chạy nhanh chúng ta khó có thể nhìn được
biển số của nó.

Với công nghệ mới người ta đã sản xuất ra những chiếc
camera giám sát với độ phân giải 540 TV Line (TVL),
tuy nhiên độ phân giải này chỉ đạt được khi bạn dùng cáp
dẫn tín hiệu ngắn,nếu dùng cáp quá dài hoặc cáp không
đủ tiêu chuẩn thì độ phân giải sẽ giảm do tín hiệu suy hao.

Giải pháp là tăng tốc độ chớp của cửa điều sáng để tăng
thời gian tích lũy hình ảnh nhưng với điều kiện ánh sáng
phải tốt.Tăng tốc độ chớp của cửa điều sáng nghĩa là phải
tăng mức độ chiếu sáng và khẩu độ của cửa điều sáng
để bù đắp cho thời gian phơi sáng quá nhanh. Khi điều kiện
ánh sáng thấp đi, kể cả khẩu độ của ống kính có mở rộng
hay chế độ tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại AGC được
kích hoạt thì cũng chỉ được một lúc, chất lượng hình
ảnh lúc này sẽ giảm nhanh chóng đến mức không thể xem
được

Để người dùng không phải mua thêm thiết bị khuếch đại
trong trường hợp tín hiệu bị tổn hao do cáp dẫn tín hiệu
quá dài, nhiều dòng camera an ninh của Bosch có tính
năng bù tổn hao bằng cách khuếch đại tín hiệu Video đầu
ra, thành phần tần số trong tín hiệu bị mất do đường truyền
xa sẽ được bù lại bằng cách khuếch đại từ điểm truyền
, nó cũng bù trở kháng đường dây bằng cách khuếch đại
năng lượng điện một chiều ,những thành phần tần số thấp
hơn và duy trì đồng bộ hóa tín hiệu, giữ cho hình ảnh luôn
tươi sáng.Ở các dòng camera Dinion của Bosch bạn có thể
lựa chọn tính năng bù suy hao do cáp (Cable Compensation)
trên giao diện OSD hiển thị ở màn hình. Nó có thể dùng cho
3 loại cáp đồng trục khác nhau,và có thể điều chỉnh trong
một phạm vi rộng : Nó có thể bù suy hao tín hiệu trên đường
truyền khoảng cách 2000m(6000ft).Hiện nay chỉ có camera
của Bosch mới tích hợp sẵn hệ thống bù suy hao có khả
năng truyền tín hiệu video với độ phân giải 540TVL đến cuối
đường truyền.

Dòng camera DinionXF của Bosch có thể thu được hình ảnh
chuyển động mà không bị mờ trong một thời gian dài vì
nó có thể kết hợp tất cả các kỹ thuật chống mờ làm việc cùng
một lúc để tối ưu hóa độ rõ nét của hình ảnh chuyển động
khi chuyển sang chế độ Default Shutter, bạn có thể thiết lập tốc
độ chớp của cửa điều sáng một giá trị mặc định (ví dụ 1/250 giây)
lúc có đủ ánh sáng cho các ống kính Auto Iris hoạt động và
chế độ AGC vẫn hoạt động bình thường để tạo ra tín hiệu video
đầy đủ , tốc độ chớp của cửa điều sáng vẫn giữ nguyên. Khi
ánh sáng thay đổi tốc độ chớp của cửa điều sáng sẽ giảm
đến một giá trị tiêu chuẩn.Sự mờ do chuyển động sẽ lại tái
diễn nếu tốc độ chớp của cửa điều sáng thấp do điều kiện ánh
sáng thấp đi. Điều này có nghĩa là tính năng Shuter Default
có thể cung cấp những hình ảnh chuyển động không mờ
trong điều kiện ánh sáng có thể,và cho phép chụp bất kỳ bức ảnh
nào trong điều kiện ánh sáng đó

Đọc thêm
Để biết thêm thông tin về hệ thống CCTV bạn vui lòng liên hệ
Công ty TNHH Công Nghệ Vật Liệu Điện Hoàng Gia.Hoặc truy
cập website: www.sieuthianninh.com.vn

Tínhnăng giảm mờ do chuyển động của Bosch DinionXF. Điều khiển tốc độ
chớp của cửa điều sáng từ 1/50 giây đến 1/500 giây khi hình ảnh mờ đi


Lua chon camera an ninh

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (12)

Similar to Lua chon camera an ninh

Similar to Lua chon camera an ninh (20)

Lua chon camera an ninh