PPM, WDR, BLC, HLC, DNR: как технологии в камерах видеонаблюдения улучшают изображение

Некоторые покупатели при выборе камеры видеонаблюдения ориентируются только на угол обзора и разрешение. Но не всегда большой угол и высокое разрешение обеспечивают качественное изображение. Наличие в кадре ярких источников света, тени или недостаточное освещение делаю картинку плохо читаемой. Будет трудно распознать лицо человека, номер авто, понять его цвет или различить надписи логотипа. Поэтому, кроме упомянутых выше характеристик, важно узнать, какие существуют технологии улучшения изображения в камерах, что поможет при выборе.

Зачем нужны технологии улучшения изображения

В течении суток сцена, которую видит система видеонаблюдения, регулярно меняется. Фиксированная оптика не всегда может подстраиваться под эти изменения, поэтому картинка теряет качество. В результате, видеонаблюдение работает, но местами не оправдывает свое наличие. Получаемое изображение никак не поможет идентифицировать человека или рассмотреть произошедшее. Среди таких негативных факторов:

• яркий свет уличного фонаря, расположенного непосредственно за человеком;
• засветы от больших панорамных окон;
• дождь или туман, снижающие контраст;
• темные участки на улице, появляющиеся в полдень от яркого солнечного света;
• сильные блики в стеклах витрин или окон;
• слишком быстрое движение в кадре, что приводит к смазыванию;
• слепящие фары автомобиля, мешающие прочитать номерной знак;
• зернистость и другие шумы, возникающие при недостаточной освещенности

Как это влияет можно понять на примере человеческих глаз. После темноты при выходе на яркий свет ничего не видно — вас слепит. Заходя с улицы в темное помещение наоборот теряется четкость — кругом темнота. Глазам нужно время для адаптации. Но оптика видеонаблюдения имеет фиксированные характеристики, поэтому сама по себе адаптироваться не может. Вот здесь как раз и нужны функции обработки изображения, компенсирующие возможности оптической системы программным способом. 

Как технологии WDR, BLC, HLC и DNR улучшают качество изображения

Существует целый ряд программных методов улучшения изображения. Рассмотрим основные из них — как они работают и что дают на практике.

Что такое WDR

Аббревиатура означает Wide Dynamic Range и подразумевает расширенный динамический диапазон. Каждый кадр проходит двойную обработку:

• Короткая выдержка нужна для того, чтобы кадр не был смазанным
• На другом — длинная выдержка, чтобы детализировать темные участки. 
• Затем программа объединяет оба кадра в одну картинку, на которой хорошо видны как светлые участки, так и то, что находится в тени.

Функция WDR в камерах хорошо подходит для наблюдения за сложными участками, на которых есть тени от крупных предметов и пересвеченные зоны. Пример модели с таким функционалом — Hikvision WDR DS-2CD2463G0-IW(W). WDR составляет 120 дБ, поэтому реально вытягивает картинку при контровом свете.

Что такое BLC

Полное название технологии Back Light Compensation. Она компенсирует заднюю засветку. Когда позади человека большое окно, открытая дверь или фонарь, лицо становится темным. Различить черты невозможно. Программа находит самый темный участок на переднем плане и искусственно повышает его яркость. За счет этого человек перестает быть просто силуэтом, можно рассмотреть черты лица. Но фон при этом может слегка пересветиться. Такая камера например, Hikvision DS-2CD2043G2-LI2U (2.8 мм), подойдет, когда важна фиксация вошедших посетителей, а мониторинг задней сцены не требуется.

Что такое HLC

Технология называется High Light Compensation. Ее назначение — борьба с точечными источниками света. Если BLC борется с темной зоной на общем ярком фоне, то HLC блокирует небольшие яркие участки. Это может быть фонарь, лампочка, фары авто и другие источники света, попадающие в кадр. Программно яркий участок закрывается темным пятном. Тогда электроника может лучше выделить лицо или номер машины, оказавшиеся рядом. Хорошая модель с такой функцией — Hikvision DS-2CD1347G3-LIUF, которая подавляет яркие участки в кадре.

Что такое DNR

Название передается как Digital Noise Reduction. Эта функция нужна при большом количестве шумов (может быть не только ночью). Плохое освещение это частный случай, потому что увеличивается выдержка и ИСО. Из-за недостатка света в кадре появляется зернистость, мешающая рассмотреть номер машины или черты лица человека. DNR устраняет эти шумы, повышая четкость. Программа анализирует каждый кадр, находит случайные точки и зерна, удаляет их цифровой обработкой, делая сцену более гладкой и ровной.

Функция бывает двух типов: 2D-DNR и 3D-DNR. Первый хорошо обрабатывает статичные сцены. Второй — отлично убирает все помехи из картинки, в которой присутствует движение. Хороший пример камеры с 3D-DNR — Hikvision DS-2CD1T63G2P-LIUF/SL.

Какую камеру выбрать

Некоторые камеры обладают всеми вышеописанными функциями улучшения изображения. В других моделях может быть 2-3 функции. Важно ориентироваться на будущее место установки и приоритеты видеонаблюдения:

• наблюдение за парковкой, складами с плохим освещением будет лучше с камерой, оснащенной 3D-DNR;
• функция HLC пригодится для проходных, КПП, въезда в паркинг, чтобы приглушать яркий свет фар и видеть номера машин;
• обзор просторной территории с переменной освещенностью оптимален с камерой, имеющей технологию WDR, которая выровняет свет.

Мы рассмотрели, какие функции камер видеонаблюдения важны для съемки ночью и при других условиях. Чем больше технологий, тем выше цена оборудования, зато и лучше возможности.