|
Пример 1 Измерение чувствительности видеокамеры с помощью Анализатора видео |
  
|
|
Пример 1 Измерение чувствительности видеокамеры с помощью Анализатора видео |
|
Читайте прежде: О чувствительности видеокамер, Анализатор видео>Сигнал/шум
Задача
Имеется видеокамера. Необходимо измерить её чувствительность.
Суть измерения чувствительности - это измерение освещённости сцены лампой накаливания, при которой изображение с камеры имеет отношение сигнал/шум=17Дб. Для измерения освещённости используется Люксомер, для измерения отношения сигнал/шум изображения может использоваться Анализатор видео или Анализатор кадров
Анализатор видео считывает отношение сигнал/шум прямо с экрана монитора,
Анализатор кадров использует сохранённые кадры.
В большинстве случаев измерять отношение сигнал/шум Анализатором видео удобнее.
Оборудование:
Если нижний предел измеряемой освещённости люксомером больше чем предполагаемая чувствительность камеры, см. Измерение низких освещённостей.
Для измерения чувствительности IP камер достаточно возможности вывода изображения на экран. Чувствительность IP камер может значительно ухудшаться в зависимости от степени компрессии.
Если видеокамера допускает установку лишь мини-объективов (М12), то необходим мини-объектив с известной диафрагмой (F2.0).
|
|
Порядок работы
1. Отключите на камере все дополнительные обработки изображения. Должны быть включены лишь электронный затвор и АРУ. Если есть возможность настроек, установите максимальное усиление АРУ (AGC).
Для IP камер установите тип компрессии - M-JPEG, качество изображения - максимальное. В процессе измерений чувствительности IP камер необходимо знать с каким временем экспозиции происходит измерение, иначе измерения теряют смысл. См. Измерение времени экспозиции.
Чувствительность IP камер может зависеть также от количества пикселей изображения. Чем больше количество пикселей, чем меньше размер каждого пикселя - тем хуже чувствительность.
Корректно измерить чувствительность современной IP камеры - задача не из простых. При снижении освещённости автоматически запускается шумоподавление, объединяются соседние пиксели, снижается частота кадров, многократно увеличивается экспозиция, исчезает цвет, уровень чёрного поднимается и шумы тонут в чёрном вместе с тёмными деталями изображения. При чём отключить эту автоматику невозможно у многих IP камер.
2. Установите на камеру объектив F1.2, установите камеру на штатив, направьте на тестовую таблицу, подключите к компьютеру, выведите изображение на экран.
Если видеокамера допускает установку лишь мини-объективов (М12), установите мини-объектив с известной диафрагмой (F2.0).
3. Прямо на таблице, в поле зрения камеры установите датчик люксомера.
4. Немного расфокусируйте изображение, чтобы сгладить возможные неровности таблицы.
5. Запустите Анализатор видео и перейдите на вкладку Сигнал/шум.
6. Кликните по окошку Установка сенсоров и затем двумя последовательными кликами отметьте на изображении белый участок на таблице (самая светлая область) и тёмный квадрат на серой шкале (самая тёмная область. В местах кликов появятся жёлтый (тёмная область) и красный (светлая область) квадратики, которые могут исчезнуть через несколько секунд если изображение изменяется. Анализатор видео будет анализировать пиксели внутри этих квадратиков.
О выборе самой тёмной области следует написать подробнее. Самая тёмная область должна удовлетворять двум требованиям: 1. Шумы в ней не должны сильно ограничиваться уровнем чёрного. 2, Это должна быть именно самая тёмная область.
С обычными аналоговыми камерами как правило достаточно выбрать самый чёрный квадрат на серой шкале. Автоматика исправной аналоговой камеры работает таким образом, что уровень чёрного сохраняется при изменении освещённости не обрезая полезный сигнал и шумы. Сложные аналоговые камеры с цифровой обработкой, IP камеры могут вести себя непредсказуемо. Иногда в процессе изменения освещённости какие то уровни серой шкалы уходят за уровень чёрного или поднимаются над уровнем чёрного, уровень чёрного "плывёт". В этом случае приходится переставлять сенсоры, следя за тем чтобы самая тёмная область была самой тёмной и шумы в ней не ограничивались уровнем чёрного.
|
|
7. Для запуска измерений кликните по кнопке Старт. Надпись на кнопке изменится на Стоп.
Красный и жёлтый квадратики вновь появятся в отмеченных местах и начнутся измерения. Измерения будут повторяться циклически каждые 0,5 сек.
В окошке Сигнал/шум (Дб, невзвеш.) появится измеренное отношение Сигнал/шум изображения.
8. Включите галогенную лампу накаливания. Выключите общий свет.
9. Изменяя расстояние от лампы до листа бумаги, получите на экране изображение с отношением Сигнал/шум=17Дб.
Напряжение питания лампы менять нельзя. Оно должно быть равно номинальному напряжению питания лампы. Освещённость изменяйте только изменением расстояния между лампой и листом бумаги.
Следите, чтобы окно датчика люксомера и места установки сенсоров имели визуально одинаковую освещённость.
В процессе уменьшения освещённости следите чтобы шумы в месте установки сенсора на самую тёмную область не ограничивались уровнем чёрного. Шумы ограничиваются если значение в окошке Тёмная область>Яркость становится равным или меньше значения в окошке Тёмная область>СКО шума. Если шумы ограничиваются - переустановите сенсоры согласно п. 6.
Важно, чтобы в точках установки сенсоров шумы не были ограничены уровнем чёрного или уровнем белого иначе результат измерения отношения сигнал/шум будет завышенным.
Если чувствительности люксомера недостаточно, см. Измерение низких освещённостей.
10. Запишите Максимальный уровень яркости и освещённость, при которой получено это изображение.
11. Значение освещённости, при которой получено изображение с отношением сигнал/шум 17ДБ - это Минимальная освещённость сцены для тестируемой камеры при отношении сигнал/шум 17дБ и объективе F1.2 (F2.0 для видеокамеры с мини-объективом).
Максимальная яркость - это IRE при минимальной освещённости.
Вы можете ввести эти значения в Таблицу моделей камер или в окно Чувствительность и разрешение в VideoCAD. После этого становится возможным точное моделирование протестированной модели камеры.
Со сложными аналоговыми камерами и IP камерами может оказаться невозможным получить отношение сигнал/шум равное 17Дб из за включения схем шумоподавления. Если шумоподавление отключить невозможно, то мы не можем использовать отношение сигнал/шум в качестве граничного критерия чувствительности камеры. В этом случае нам остаётся выбрать другой граничный критерий, например снижение разрешения изображения. Точное моделирование чувствительности таких камер невозможно, но приблизительное моделирование информативности изображения достаточно для практики.
См. также: О чувствительности видеокамер, Анализатор видео>Сигнал/шум, Измерение низких освещённостей.
См. также: Освещение и чувствительность камер в CCTV.
