Jaké je rozlišení na fotoaparátu?

O čem to je? Rozlišení matice – světlocitlivého senzoru – přímo ovlivňuje kvalitu obrazu. A neexistuje způsob, jak tuto závislost obejít. Ani ten nejvýkonnější procesor pro digitalizaci videa neudělá z původně špatného obrazu dobrý.

Co hledat? Rozlišení matice se obvykle udává v megapixelech (Mp). Ale protože ne všechny se podílejí na tvorbě obrazu, byl zaveden speciální parametr nazvaný „počet efektivních megapixelů“, který dává představu o tom, kolik z nich generuje obrázek.

2 typy matric

V zásadě mohou DVR používat jeden ze dvou typů matic: CCD nebo CMOS. První z nich je technologie založená na nábojové vazbě. Má řadu nepochybných výhod – vysokou barevnou hloubku, nízký obrazový šum. Výroba takové matrice s vysokým rozlišením má však značné náklady.

Základní princip CCD sekvenčního čtení nábojů napříč články není schopen poskytnout dostatečný výkon požadovaný pro moderní videokamery. To vše činí tuto technologii nekonkurenceschopnou a nevhodnou pro úkoly řešené v sledovacích systémech.

CMOS (complementary metal-oxide semiconductor structure) je v určitých parametrech horší než CCD, ale je levnější na výrobu a poskytuje vysokou provozní rychlost. V moderních rekordérech se CMOS stal obecně uznávaným standardem.

Technologie CMOS je založena na umístění tranzistorů a kondenzátorů na každý pixel matice. V důsledku toho se snižuje citlivost na světlo a zvyšuje se šum záznamu. U této konstrukce je však tvorba digitálního obrazu urychlena přeměnou náboje na elektrický signál přímo v matrici. Díky tomu je možné zajistit vysokou snímkovou frekvenci, která je pro DVR mnohem důležitější než podání barev a úroveň šumu.

Tým Videoglaz společně s hlavním technickým expertem společnosti připravili soubor, který vám pomůže neudělat chybu při výběru zhotovitele vašeho projektu.

„Úplně na začátku práce často vyvstává otázka: Jak rychle zjistit kvalitu partnera nebo dodavatele zabezpečovacích systémů? Proto jsme připravili podrobné pokyny, ve kterých jsme zdůraznili hlavní body, díky kterým si snadno vyberete svědomitého dodavatele, ušetříte rozpočet a dokončíte projekt včas.“

Stáhněte si a použijte ještě dnes:

10 kroků, které vám pomohou vybrat správného dodavatele

Pomáhá dodržet rozpočet a dodržet termíny projektu

Již staženo 11 507

Nezávislý záznam každou buňkou matice navíc umožňuje okamžitě zvýšit nebo snížit datový tok. Na CCD to vyžaduje další kódování. CMOS je také energeticky účinnější. To je důležitá funkce pro rekordéry s vlastním napájením.

Bez ohledu na značku jsou všechny vyráběné matice CMOS založeny na těchto principech. Funkce mohou být přítomny pouze v architektuře wafer, ale mají jen malý dopad na výrobní technologii.

Aby se tedy ušetřily materiály a snížily náklady na výrobek, výrobci upřednostňují umístění maximálního počtu fotocitlivých prvků na matrici nejmenší velikosti. Také místo skla lze k výrobě čoček použít plast, ale to přímo ovlivňuje kvalitu hotového výrobku.

Maticové rozlišení CCTV kamer

Matrice je deska nainstalovaná za čočkou fotoaparátu, na které jsou umístěny megapixely a je soustředěn světelný paprsek. Ve specifikaci můžete vidět informace o rozlišení matice videokamery v MP. Toto je počet pixelů, které tvoří obrázek. To znamená, že zde v podstatě mluvíme o velikosti rámu. Vyšší rozlišení poskytuje větší jasnost. Měří se v televizních řádcích (TVL) nebo v celkovém počtu pixelů.

Existuje několik standardů rozlišení, formát s vysokým rozlišením má rozlišení 1280 x 720 pixelů. Používají se také rozlišení 1 MP (720p); 1,3 MP (960p); 2 MP (1080p); 3 MP; 5 MP; 8 MP (4K UHD); 12 MP. Maximální rozlišení matice je 33 MP (8K UHD).

Pohled na videa přehrávaná na domácím videopřehrávači vám pomůže porozumět této klasifikaci. Jak si pamatujete, nižší rozlišení znamená horší kvalitu. Za nejlepší řešení se považuje rozlišení 4K. Jeho použití zároveň vyžaduje zvýšené zdroje a bude mít za následek zvýšení nákladů na všechny součásti videosystému – kameru, zařízení pro ukládání dat, displej. Objem uloženého záznamu bude takový, že jej bude velmi obtížné přenést online.

Je třeba si uvědomit, že nejvyšší rozlišení matice samo o sobě nezaručuje výsledný obraz se stejnou čistotou. Během procesu záznamu prochází video data několika komponentami: objektivem, snímačem, procesorem, datovým spojem, displejem. Pokud některý z nich neodpovídá možnostem základní desky, sníží se kvalita obrazu. To může být způsobeno například použitím objektivu s nižším rozlišením v rekordéru.

Zhoršení kvality je také způsobeno kompresí signálu, malou šířkou pásma kanálu a nedostatečnou schopností monitoru zobrazit obraz, jehož jasnost odpovídá matrici.

Navíc ani pro vyhodnocení schopností matice nemusí informace o jejím rozlišení poskytovat správné informace. Faktem je, že ne všechny pixely umístěné na desce mohou tvořit obraz. Přesnější je efektivní parametr rozlišení matice, který ukazuje počet pixelů přímo zapojených do vytváření snímku videa.

Vliv velikosti matice na její rozlišení

K označení optického rozlišení matice se nejčastěji používá zlomková hodnota, která ukazuje poměr podél úhlopříčky obrazovky v palcích – 1/4, 1/3 palce atd.

Pokud zůstane počet pixelů nezměněn, měla by být dána přednost matici, která má větší plochu snímače. Větší velikost pixelu poskytuje lepší světelnou citlivost. Také volnější uspořádání pixelů na desce snižuje tvorbu rušení a míru obrazového šumu. Větší plocha navíc zvětšuje rozsah pozorovacích úhlů při konstantní ohniskové vzdálenosti.

Velkoformátové matrice jsou drahé potěšení. Je logické, že nejsou rozšířeny v domácích video monitorovacích systémech. Nejčastěji používané matice jsou formáty 1/2–1/4“. Pokud si však takovou kameru pořídíte za nezvykle nízkou cenu, připravte se na to, že rekordér bude mít čočku minimální velikosti a pravděpodobně vyrobenou z plastu. Pak se nebudete muset spoléhat ani na vysokou fotosenzitivitu, ani na dostatečnou čistotu výstupního obrazu.

Formát 1/2.8“ poskytne kvalitu videa dostatečnou pro profesionální systémy. Snímač zachytí více světla, což vám umožní vytvářet jasné snímky i při fotografování ve tmě, za deštivého počasí atd.

Symboly rozlišení fotoaparátu

Označení Mp, Mpx, Mp

Hodnota Mр ukazuje součin počtu horizontálních pixelů a jejich počtu vertikálně. Takže pro matici s rozlišením 1920 x 1800 je celkový počet bodů 2,07 mil. Pro pohodlí se obvykle uvádí 2,1 MP.

označení “p”

Hodnota “p” udává, kolik řádků je v obrázku. Takže pro rozlišení 2160p má rámeček 2160 řádků s celkovým počtem pixelů 8,3 Mp. Obraz 1080p má 1080 řádků a 2.1 MP pixelů. Matice 1,3 Mp nebo 720p – 720 řádků – mají o něco nižší kvalitu.

Nahrávání videa používá prokládané obrazy nebo obrazy s progresivním skenováním a parametr “p” označuje progresivní. Vzhledem k tomu, že se používá v naprosté většině DVR, lze toto označení vynechat.

Označení H a K

Tato hodnota ukazuje počet sloupců pixelů, které jsou v rámci. H znázorňuje přesnou hodnotu, zatímco K představuje zaokrouhlenou hodnotu v tisících. Matice 4K CCTV kamer má horizontální rozlišení přibližně 4000 sloupců pixelů. Jejich přesná hodnota je 4096 nebo 3480 (je to druhá hodnota, která se používá v DVR).

Značení používané v tradičních analogových systémech pro zachytávání videa (D1, DCIF, 2CIF, CIF, QCIF, 380TVL, 420TVL atd.).

Televizní řádky, nebo TVL, je způsob indikace jasnosti, který je třeba vysvětlit podrobněji. Udává se na základě testovacích tabulek a označuje počet vodorovných bodů odrážejících viditelné změny jasu, násobený 0,65 (tento koeficient zohledňuje ztráty kvality při přenosu signálu).

Počet svislých bodů zůstává nezměněn a je 576 v evropském formátu nebo 480 v americkém formátu. Nezávisí na hodnotě uvedené v dokumentaci k rekordéru. Pokud je tedy u analogového videozáznamu zadána hodnota větší než 420 TVL, znamená to vyšší rozlišení pouze na vodorovné straně snímku.

Co je to? Rozlišení videokamery je zodpovědné za čistotu a detaily obrazu. Moderní jednotkou měření rozlišení fotoaparátu je megapixel. U analogových kamer se jedná o TVL (televizní linky).

Jak si vybrat? Pokud vám to rychlost internetového připojení dovolí, měli byste samozřejmě dát přednost kamerám s HD rozlišením. Patří mezi ně výbava s rozlišením 1 MP, ale neméně důležité jsou i další parametry.

Vysvětlení symbolů povolení

Rozlišení je kvalitativní charakteristika, která popisuje schopnost zařízení vytvářet vysoce kvalitní obraz. U kamery to určuje kvalitu snímání a u monitorů/televizorů vysílaný obraz. Je určeno rozlišením matice videokamery, tedy počtem pixelů na ní. Jak se měří rozlišení videokamery? Počet bodů podél výšky a šířky matice.

Označení: “Mp”; “mpx”; “Mp” (1 Mp; 1,3 Mpx; 2,1 Mp)

Samozřejmě, aby se vytvořil víceméně kvalitní obraz, musí být na matrici hodně pixelů. Tolik. Rozlišení videokamer se proto určuje v megapixelech. Tuto hodnotu lze získat jednoduchým vynásobením vodorovných bodů matice počtem bodů svislých. Při velikosti matice 1080×1920 je její rozlišení přibližně 2 megapixely (nebo spíše 2,07 megapixelu, ale obvykle zaokrouhleno dolů).

Označení “p” (720p, 960p, 1080p, 2160p)

Symbol „p“ za číselnou hodnotou udává celkový počet řádků matice (nebo počet svislých bodů v rámci). V našem příkladu je rozlišení 1080×1920 označeno jako 1080p 2,1 MP. To znamená, že je uveden počet řádků v matici a celkové rozlišení. Počet sloupců není určen (ale lze jej vypočítat).

Proč latinské „p“? Protože označení pochází z fráze „progressive scan“. Téměř všechny moderní sledovací kamery mají progresivní skenování, takže symbol „p“ se používá stále méně (a to je pochopitelné).

Tým Videoglaz společně s hlavním technickým expertem společnosti připravili soubor, který vám pomůže neudělat chybu při výběru zhotovitele vašeho projektu.

„Úplně na začátku práce často vyvstává otázka: Jak rychle zjistit kvalitu partnera nebo dodavatele zabezpečovacích systémů? Proto jsme připravili podrobné pokyny, ve kterých jsme zdůraznili hlavní body, díky kterým si snadno vyberete svědomitého dodavatele, ušetříte rozpočet a dokončíte projekt včas.“

Stáhněte si a použijte ještě dnes:

10 kroků, které vám pomohou vybrat správného dodavatele

Pomáhá dodržet rozpočet a dodržet termíny projektu

Již staženo 11 507

Označení “H” a “K” (například 960H, 2K, 4K)

Tyto symboly se používají k označení počtu sloupců v matici, tedy bodů vodorovně. Hodnota „H“ je uvedena v jednotkách pixelů a hodnota „K“ je v tisících jednotek. Navíc „K“ je obvykle zaokrouhleno na desítky tisíc pixelů. Například naprostá většina bezpečnostních kamer obsahuje 3 sloupců, ale výrobci většinou píší „840K“.

Označení rozlišení používané ve starších analogových video monitorovacích systémech (D1, DCIF, 2CIF, CIF, QCIF, 380TVL, 420TVL, 480TVL, 560TVL, 600TVL, 800TVL, 1000TVL)

TVL (používá se k označení rozlišení v televizi). Tato jednotka měření je určena výpočtem během testování. Hodnota s indexem TVL ukazuje, kolik svislých čar (jasně rozlišitelných přechodů jasu) se vejde do rámečku. Pokud tento ukazatel porovnáme s klasickými pixely, pak TVL je počet pixelů na šířku vynásobený faktorem 0,65.

TVL má určitou výhodu oproti označení pixelů, protože bere v úvahu ztrátu čistoty obrazu během konverze a zpracování signálu. Vertikální rozlišení je určeno počtem řádků v akceptovaných televizních normách (576 nebo 480 pro evropské, resp. americké), zůstává nezměněno.

Analogový televizní signál je obvykle charakterizován indikátorem 420TVL. Je však třeba vzít v úvahu, že výrobci televizorů poskytují zvýšenou čistotu obrazu výhradně horizontálně, přičemž vertikální skenování zůstává nezměněno. Níže je uvedena tabulka shody mezi TVL a rozlišením v pixelech:

TVL (televizní linky)

Pixely (horizontální x vertikální) (rozsah rozlišení fotoaparátu)

Rozlišení videokamery v megapixelech

A zde jsou standardy rozlišení videokamery ve vztahu k formátu snímku:

Jedná se o full frame o velikosti 704×576 pixelů. Poskytuje nejvyšší kvalitu obrazu analogové kamery s vysokým rozlišením (více než 540 TVL).

Jedná se o prodloužený rám o rozměru 528×384. Jeho rozlišení je o 30 % nižší než u D1.

Takzvaný dlouhý rámeček o rozměru 704×288 pixelů. Zde je použito pouze jedno pole obrázku, ale s nejvyšším horizontálním rozlišením. Takový obrázek „váží“ (v megabajtech) téměř 2krát méně než standardní (D1), což zjednodušuje ukládání těchto informací. Ale snížené vertikální rozlišení neumožňuje takovým kamerám natáčet v relativně úzkých sektorech (například sledování podél chodby) – tyto kamery jsou dobré pro panoramatické pohledy.

Toto je „čtvrťový snímek“ (nebo „zkrácené pole“). Má rozlišení 352×288. Vygenerovaný obraz má malou „váhu“, a proto se kamery s takovým rámem obvykle používají v případech, kdy je šířka pásma sítě malá. A samozřejmě se skromnými pozorovacími sektory.

Tento rám má velikost obrázku 176×144. Toto je nejnižší rozlišení ze všech standardních snímků. Výsledkem je, že obraz má malou „váhu“ (v megabajtech) a je přenášen přes kanály s rozlišením až 128 Kbps. Kvalita obrazu je zde poměrně špatná – můžete pochopit pouze to, že se v záběru „děje nějaký druh pohybu“.

Výhody CCTV kamer s vysokým rozlišením

Obrázky s rozlišením 1 280 na šířku a 720 na výšku jsou klasifikovány jako „vysoké rozlišení“ (označované jako HD). Existují analogové a síťové (IP) HD kamery, které odpovídají analogové a digitální videografii. kde:

• rozlišení 960H (nebo NTSC: 960×480) nepatří do kategorie „vysoké rozlišení“;
• a aktuální HD formáty zahrnují: 1 MP (720p); 1,3 MP (960p); 2 MP (1080p); 3 MP; 5 MP; 8 MP (4K UHD); 12 MP; 33 MP (8K UHD).

Síťové kamery produkují mnohem kvalitnější obraz než analogové kamery se stejným rozlišením.

Síťové IP videokamery mohou mít stejné rozlišení, ale kvalita obrazu je lepší než u analogových, protože HD technologie poskytuje detailní obraz. K tomu se používají následující technologie:

• 2D/3D dynamická redukce šumu;
• široký dynamický rozsah (WDR);
• progresivní skenování.

Průměrná analogová videokamera (960H) poskytuje rozlišení 960H/WD1 (960×480 pixelů pro NTSC nebo 960×576 pixelů pro PAL). Ale poté, co je signál digitalizován v hybridním DVR, rozlišení obrazu vyskočí na 553 tisíc pixelů (téměř 0,5 megapixelu). To již odpovídá výkonu video monitorovací kamery s vysokým rozlišením.

HD kamery mají navíc mnohem větší zorné pole než běžné kamery. Například fotoaparát s objektivem typu rybí oko má:

• 360° pohled;
• 12MP obrazový snímač;
• virtuální pan/tilt/zoom – ePTZ;
• schopnost rozdělit obraz, což umožňuje nahradit několik kamer najednou (velmi ekonomická možnost).

Další výhodou kamer s vysokým rozlišením je, že podporují různé formáty. Všechny HD televizory, digitální fotoaparáty a videokamery podporují HD 1080p – Full HD. Existuje však trend, že 4K UHD bude v blízké budoucnosti populární, protože maximální rozlišení IP videokamery s tímto formátem bude vyšší.

Kritéria pro výběr videokamery s vysokým rozlišením

Jaké parametry kamery (kromě rozlišení) je třeba vzít v úvahu při výběru síťových HD video monitorovacích kamer?

Nízké osvětlení

Jinými slovy, CCTV kamera by při fotografování neměla používat blesk. Dostupné osvětlení by jí mělo stačit. Ale bohužel HD kamery oslepují v podmínkách nízkého světelného toku, jejich použití je v tomto parametru omezené.

Rozlišení závisí na ploše matice, přesněji na velikosti krystalu senzoru (obvykle má velikost 1/3 palce). Výrobce jej nemůže z rozmaru donekonečna zvyšovat, aby do matice „nacpal“ co nejvíce pixelů. Pokud se ale takové technologické možnosti objeví, vede to automaticky ke snížení světelného toku na pixel.

Optimální rozlišení z hlediska fotosenzitivity je v tuto chvíli 2 MP (1080p/Full HD). Právě pro tento účel jsou vyvinuty snímače z řady Low Illumination zvyšující fotocitlivost pixelů.

Časová prodleva (zpoždění videa)

Rychlost světla je přibližně 300 tisíc km/s. Zpracování signálu však trvá několik milisekund, které jsou viditelné i pouhým okem. Tato doba se nazývá latence sledování a je vlastní všem IP videokamerám s vysokým rozlišením. U 720p kamer je zpoždění 0,1s. Ale u některých zařízení s vyšším rozlišením dosahuje zpoždění 0,7 s.

Digitální fotoaparát nejen pořizuje snímky, ale také video komprimuje – zakóduje. V tomto případě se na přijímacím zařízení provádí opačný proces – dekódování. Čím vyšší je tedy rozlišení, tím větší je velikost souboru, který je třeba zpracovat, a to vyžaduje čas. Doba zpoždění tedy není charakteristická pro samotnou kameru, ale spíše pro procesor, který signál zpracovává. Vyberte si fotoaparát s minimální latencí.

Odvod tepla

Kamera během provozu generuje teplo. A když se v noci aktivuje funkce infračerveného osvětlení, přenos tepla se ještě zvýší. Všechny komory se zahřívají, ale nadměrná teplota zvyšuje riziko poškození. Při výběru monitorovací kamery s megapixelovým rozlišením byste tedy měli věnovat pozornost:

• Energetická hladina – nízká znamená, že se zařízení méně zahřívá. V chladném období však mohou takové venkovní videokamery s vysokým rozlišením snadno zamrznout. Nízká spotřeba navíc ukazuje na slabé IR přísvit.
• Fotocitlivost. Bez infračerveného přísvitu bude kamera spotřebovávat mnohem méně energie. Kamery s IR přísvitem však mohou natáčet i v téměř tmě (>0,009-0,001 lux), díky čemuž jsou všestranné XNUMX/XNUMX.
• Tělo fotoaparátu – kov lépe odvádí teplo. Je však vhodnější zvolit modely, ve kterých je plášť vybaven žebrováním pro efektivnější přenos tepla.

Platí zde pravidlo: čím dražší, tím kvalitnější. Pokud je však kamera vyrobena v Číně, pak se dají sehnat kvalitní modely i za velmi příznivé ceny. Navíc takové kamery mohou mít originální design a někdy jsou vybaveny dalšími možnostmi.

Obecně platí, že videokamera s dobrým rozlišením je skvělá, ale je třeba vzít v úvahu i další faktory, které ovlivňují kvalitu obrazu, odolnost a rychlost přenosu dat.