8-900-374-94-44
В рубрику «Видеонаблюдение (CCTV)» | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Сенсор изображения является важнейшим элементом любой видеокамеры. Сегодня практически во всех камерах используются датчики изображения CCD или CMOS. Оба типа датчика выполняют задачу преобразования изображения, построенного на сенсоре объективом, в электрический сигнал. Однако вопрос, какой датчик лучше, до сих пор остается открытым
Н.И. Чура
Технический консультант
ООО «Микровидео Группа»
CCD является аналоговым датчиком, несмотря на дискретность светочувствительной структуры. Когда свет попадает на матрицу, в каждом пикселе накапливается заряд или пакет электронов, преобразуемый при считывании на нагрузке в напряжение видеосигнала, пропорциональное освещенности пикселей. Минимальное количество промежуточных переходов этого заряда и отсутствие активных устройств обеспечивают высокую идентичность чувствительных элементов CCD.
CMOS-матрица является цифровым устройством с активными чувствительными элементами (Active Pixel Sensor). С каждым пикселем работает свой усилитель, преобразующий заряд чувствительного элемента в напряжение. Это дает возможность практически индивидуально управлять каждым пикселем.
С момента изобретения CCD лабораторией Белла (Bell Laboratories, или Bell Labs) в 1969 г. размеры сенсора изображения непрерывно уменьшались. Одновременно увеличивалось число чувствительных элементов. Это естественно вело к уменьшению размеров единичного чувствительного элемента (пикселя), а соответственно и его чувствительности. Например, с 1987 г. эти размеры сократились в 100 раз. Но благодаря новым технологиям чувствительность одного элемента (а следовательно, и всей матрицы) даже увеличилась.
Что позволило доминировать
С самого начала CCD стали доминирующими сенсорами, поскольку обеспечивали лучшее качество изображения, меньший шум, более высокую чувствительность и большую равномерность параметров пикселей.
Как растет чувствительность
По сравнению с популярной матрицей Sony HAD стандартного разрешения (500х582) конца 1990-х гг. (ICX055) чувствительность моделей более совершенной технологии Super HAD выросла почти в 3 раза (ICX405) и Ex-view HAD – в 4 раза (ICX255). Причем для черно-белого и цветного варианта.
Для матриц высокого разрешения (752х582) успехи несколько менее впечатляющие, но если сопоставлять модели цветного изображения Super HAD с самыми современными технологиями Ex-view HAD II и Super HAD II, то рост чувствительности составит в 2,5 и 2,4 раза соответственно. И это несмотря на уменьшение размеров пикселя почти на 30%, поскольку речь идет о матрицах самого современного формата 960H с увеличенным количеством пикселей до 976х582 для стандарта PAL. Для обработки такого сигнала Sony предлагает ряд сигнальных процессоров Effio.
Добавилась ИК-составляющая
Одним из эффективных методов роста интегральной чувствительности является расширение спектральных характеристик чувствительности в область инфракрасного диапазона.
Это особенно характерно для матрицы Ex-view. Добавление ИК-составляющей несколько искажает передачу относительной яркости цветов, но для черно-белого варианта это не критично. Единственная проблема возникает с цветопередачей в камерах «день/ночь» с постоянной ИК-чувствительностью, то есть без механического ИК-фильтра.
Развитие этой технологии в моделях Ex-view HAD II (ICX658AKA) в сравнении с предыдущим вариантом (ICX258AK) обеспечивает рост интегральной чувствительности всего на 0,8 дБ (с 1100 до 1200 мВ) с одновременным увеличением чувствительности на длине волны 950 нм на 4,5 дБ. На рис. 1 приведены характеристики спектральной чувствительности этих матриц, а на рис. 2 – отношение их интегральной чувствительности.
Оптические инновации
Другим методом роста чувствительности CCD являются увеличение эффективности пиксельных микролинз, светочувствительной области и оптимизация цветовых фильтров. На рис. 3 представлено устройство матриц Super HAD и Super HAD II, показывающее увеличение площади линзы и светочувствительной области последней модификации.
Дополнительно в матрицах Super HAD II значительно увеличено пропускание светофильтров и их устойчивость к выцветанию. Кроме того, расширено пропускание в коротковолновой области спектра (голубой), что улучшило цветопередачу и баланс белого.
На рис. 4 представлены спектральные характеристики чувствительности матриц Sony 1/3″ Super HAD (ICX229AK) и Super HAD II (ICX649AKA).
В совокупности перечисленных мер удалось добиться значительных результатов по улучшению характеристик CCD.
Сравнить характеристики современных моделей с более ранними вариантами не представляется возможным, поскольку тогда не производились цветные матрицы широкого применения даже типового высокого разрешения. В свою очередь, сейчас не производятся черно-белые матрицы стандартного разрешения по новейшим технологиям Ex-view HAD II и Super HAD II.
В любом случае по чувствительности CCD до сих пор являются пока недостижимым ориентиром для CMOS, поэтому они все еще широко
используются за исключением мегапиксельных вариантов, которые очень дорого стоят и применяются в основном для специальных задач.
Сенсоры CMOS были изобретены в конце 1970-х гг., но их производство удалось начать только в 1990-е по причине технологических проблем. И сразу наметились их основные достоинства и недостатки, которые и сейчас остаются актуальными.
К достоинствам можно отнести большую интеграцию и экономичность сенсора, более широкий динамический диапазон, простоту производства и меньшую стоимость, особенно мегапиксельных вариантов.
С другой стороны, CMOS-сенсоры обладают меньшей чувствительностью, обусловленной, при прочих равных условиях, большими потерями в фильтрах структуры RGB, меньшей полезной площадью светочувствительного элемента. В результате множества переходных элементов, включая усилители в тракте каждого пикселя, обеспечить равномерность параметров всех чувствительных элементов значительно сложнее в сравнении с CCD. Но совершенствование технологий позволило приблизить чувствительность CMOS к лучшим образцам CCD, особенно в мегапиксельных вариантах.
Ранние сторонники CMOS утверждали, что эти структуры будут гораздо дешевле, потому что могут быть произведены на том же оборудовании и по тем же технологиям, что и микросхемы памяти и логики. Во многом данное предположение подтвердилось, но не полностью, поскольку совершенствование технологии привело к практически идентичному по сложности производственному процессу, как и для CCD.
С расширением круга потребителей за рамки стандартного телевидения разрешение матриц стало непрерывно расти. Это бытовые видеокамеры, электронные фотоаппараты и камеры, встроенные в средства коммуникации. Кстати, для мобильных устройств вопрос экономичности довольно важный, и здесь у CMOS-сенсора нет конкурентов. Например, с середины 1990-х гг. разрешение матриц ежегодно вырастало на 1–2 млн элементов и теперь достигает 10–12 Мпкс. Причем спрос на CMOS-сенсоры стал доминирующим и сегодня превышает 100 млн единиц.
Первые образцы камер наблюдения конца 1990-х – начала 2000-х с CMOS-матрицами имели разрешение 352х288 пкс и чувствительность даже для черно-белого варианта около 1 лк.
Цветные варианты уже стандартного разрешения отличались чувствительностью около 7–10 лк.
Что предлагают поставщики
В настоящее время чувствительность CMOS-матриц, безусловно, выросла, но не превышает для типовых вариантов цветного изображения величины порядка нескольких люксов при разумных величинах F числа объектива (1,2– 1,4). Это подтверждают данные технических характеристик брендов IP-видеонаблюдения, в которых применяются CMOS-матрицы с прогрессивной разверткой. Те производители, которые заявляют чувствительность около десятых долей люкса, обычно уточняют, что это данные для меньшей частоты кадров, режима накопления или по крайней мере включенной и достаточно глубокой АРУ (AGC). Причем у некоторых производителей IP-камер максимальная АРУ достигает умопомрачительной величины –120 дБ (1 млн раз). Можно надеяться, что чувствительность для этого случая в представлении производителей предполагает пристойное отношение «сигнал/шум», позволяющее наблюдать не один только «снег» на экране.
Инновации улучшают качество видео
В стремлении улучшить характеристики CMOS-матриц компания Sony предложила ряд новых технологий, обеспечивающих практическое сравнение CMOS-матриц с CCD по чувствительности, отношению «сигнал/шум» в мегапиксельных вариантах.
Новая технология производства матриц Exmor основана на изменении направления падения светового потока на матрицу. В типовой архитектуре свет падает на фронтальную поверхность кремниевой пластины через и мимо проводников схемы матрицы. Свет рассеивается и перекрывается этими элементами. В новой модификации свет поступает на тыльную сторону кремниевой пластины. Это привело к существенному росту чувствительности и снижению шума CMOS-матрицы. На рис. 5 поясняется различие структур типовой матрицы и матрицы Exmor, показанных в разрезе.
На фото 1 приведены изображения тестового
объекта, полученные при освещенности 100 лк (F4.0 и 1/30 с) камерой с CCD (фронтальное освещение) и CMOS Exmor, имеющих одинаковый формат и разрешение 10 Мпкс.
Другим способом улучшения чувствительности CMOS-сенсоров является отказ от прямоугольного расположения пикселей с построчным сдвигом красного и синего элементов. При этом в построении одного элемента разрешения используются по два зеленых пикселя – синий и красный из разных строк. Взамен предлагается диагональное расположение элементов с использованием шести соседних зеленых элементов для построения одного элемента разрешения. Такая технология получила название ClearVid CMOS. Для обработки предполагается более мощный сигнальный процессор изображений. Различие структур расположения цветных элементов иллюстрируются рис. 6.
Считывание информации осуществляется быстродействующим параллельным аналого-цифровым преобразователем. При этом частота кадров прогрессивной развертки может достигать 180 и даже 240 кадр/с. При параллельном съеме информации устраняется диагональный сдвиг кадра, привычный для CMOS-камер с последовательным экспонированием и считыванием сигнала, так называемый эффект Rolling Shutter – когда полностью отсутствует характерный смаз быстро движущихся объектов.
На фото 2 приведены изображения вращающегося вентилятора, полученные CMOS-камерой с частотой кадров 45 и 180 кадр/с.
В качестве примеров мы приводили технологии Sony. Естественно, CMOS-матрицы, как и CCD, производят и другие компании, хотя не в таких масштабах и не столь известные. В любом случае все так или иначе идут примерно одним путем и используют похожие технические решения.
В частности, известная технология матриц Panasonic Live-MOS также существенно улучшает характеристики CMOS-матриц и, естественно, похожими методами. В матрицах Panasonic уменьшено расстояние от фотодиода до микролинзы. Упрощена передача сигналов с поверхности фотодиода. Уменьшено количество управляющих сигналов с 3 (стандартные CMOS) до 2 (как в CCD), что увеличило фоточувствительную область пикселя. Применен малошумящий усилитель фотодиода. Используется более тонкая структура слоя датчиков. Сниженное напряжение питания уменьшает шум и нагрев матрицы.
Можно констатировать, что мегапиксельные матрицы CMOS уже могут успешно конкурировать с CCD не только по цене, но и по таким проблемным для этой технологии характеристикам, как чувствительность и уровень шума. Однако в традиционном CCTV телевизионных форматов CCD-матрицы остаются пока вне конкуренции.
Опубликовано: Журнал «Системы безопасности» #5, 2011
Посещений: 113784
Автор
| |||
В рубрику «Видеонаблюдение (CCTV)» | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
| 0021 |
Бренд:
Коллекция:
Аналог FPV
| Насадка | Размер | 90 022
|---|---|
| Руководство | 803,59 КБ |
Мы оцениваем SkyRC камера как хорошая универсальная камера FPV с отличным соотношением цены и качества.
В нем используется популярный 1/3-дюймовый датчик изображения Sony Super HAD II CCD HS1177, который обеспечивает фантастическую светоотдачу и изображение с высоким разрешением 600 ТВЛ. Его размер и простая проводка также облегчают установку. Нам особенно нравится количество вариантов монтажа; он поставляется с двумя креплениями, а сам корпус камеры позволяет устанавливать его сбоку и спереди, что является реальным преимуществом перед некоторыми из его конкурентов, например, камерами RunCam, которые этого не поддерживают. Как и в большинстве других камер FPV, в SkyRc используется объектив с резьбой 1/3 , который можно заменить. Наконец, прилагаемый программатор экранного меню позволяет настраивать такие параметры, как яркость, контрастность, насыщенность и баланс белого.
освещенность: 0,01 лкВ комплекте:
Нет в наличии
Извините, в настоящее время у нас нет рекомендаций по этому товару. Для получения общих советов, учебных пособий и помощи ознакомьтесь с нашим Руководством для начинающих.
В качестве альтернативы не стесняйтесь задать нам вопрос.
Вся информация по отгрузке и доставке указана здесь. Если вы не нашли то, что ищете, пожалуйста, свяжитесь с нами.
Стоимость доставки рассчитывается после того, как товары были помещены в корзину во время оформления заказа.
Почтовый индекс Великобритании: Здесь, в Flying Tech, мы обрабатываем заказы с понедельника по пятницу и гордимся быстрым выполнением заказов. Если позволяет уровень запасов, мы стремимся отправлять заказы, размещенные до 16:00, в тот же день с помощью Royal Mail. Наше время отключения курьерской доставки раньше; Заказы должны быть размещены до 13:00 для доставки на следующий день через DHL и до 13:00 для доставки на следующий день через APC. Когда ваш заказ будет отправлен, вам будет отправлено электронное письмо с подтверждением. Если вы хотите изменить свой заказ, пожалуйста, немедленно свяжитесь с нами, так как мы не сможем внести изменения после того, как заказ будет отправлен.
Мы сотрудничаем с несколькими компаниями по доставке, включая Royal Mail, DHL, APC и Parcel Force. Если у вас есть особые требования к доставке или вы хотите организовать самовывоз из магазина, пожалуйста, свяжитесь с нами. Для небольших заказов на небольшую сумму наша самая дешевая служба доставки — Royal Mail First Class; эта услуга предназначена для доставки на следующий рабочий день, включая субботу, и ее можно отправить в записи для дополнительного спокойствия — обратите внимание, что это не гарантирует доставку на следующий день или отслеживаемую услугу.
Для гарантированной доставки на следующий день мы рекомендуем специальную доставку Royal Mail или один из наших вариантов курьерской доставки. Специальная доставка Royal Mail прибудет к 13:00 следующего дня и за дополнительную плату может быть доставлена по субботам. APC Overnight предлагает доставку на следующий день с полным отслеживанием и текстовым уведомлением перед доставкой за 2 часа. DHL — хороший вариант для крупных партий и отдаленных мест, таких как Северная Ирландия и остров Мэн.
Все дорогостоящие заказы полностью застрахованы и, вероятно, потребуют подписи при доставке.
БЕСПЛАТНАЯ доставка по Великобритании при заказе на сумму более 99 фунтов стерлингов (это подписано для обслуживания и застраховано на максимальную сумму 40 фунтов стерлингов). Обратите внимание, что предложение распространяется только на заказы с общим весом менее 1 кг (объемный) и что некоторые продукты не подпадают под действие предложения, например, аккумуляторы LiPo.
Международная почта: Мы находимся в Великобритании, но отправляем в большинство стран мира. Почтовые тарифы рассчитываются по весу и месту доставки, цена указывается при оформлении заказа. Заказ низкой стоимости может быть отправлен авиапочтой, но не застрахован. Более дорогие, тяжелые товары будут отправлены DHL или другим курьером. Заказы, отправляемые за пределы Великобритании, могут облагаться таможенными сборами. Эти сборы являются дополнительными к любым расходам на доставку и должны быть оплачены получателем.
Для наших международных клиентов, которым требуется быстрая доставка, мы пользуемся услугой DHL Express. DHL Express предлагает доставку НА СЛЕДУЮЩИЙ ДЕНЬ в большинство европейских пунктов назначения* и очень быструю доставку в более отдаленные страны, обычно 2-3 дня. Ориентировочное время доставки для конкретной страны см. в этом загружаемом файле.
Мы оставляем за собой право изменять, удалять или добавлять любые из этих услуг в любое время. Мы стараемся доставлять все товары как можно быстрее. Если вы хотите организовать альтернативную доставку, пожалуйста, свяжитесь с нами.
Наши партнеры по доставке:*Доставка на следующий день не гарантируется, это цель доставки.
Информация о продукте
Камеры видеонаблюденияПотолочные
ПОЛНОЕ ОПИСАНИЕ
CAM 508 — цветная камера видеонаблюдения в потолочном корпусе, оснащенная варифокальным объективом (2,8-12 мм).
Отличительные признаки:
САМ 508 использует высококачественную 1/3-дюймовую ПЗС-матрицу Super HAD II от SONY. улучшенная версия сенсора SONY CCD Super HAD. СОНИ Супер ХАД II датчик характеризуется значительным улучшением качества изображения над своим предшественником. В основном это лучший цвет и яркость воспроизведение сцены в условиях низкой освещенности. Ниже есть изображения с камер с двумя типами сенсоров.
Высокий
Качественный сенсор SONY — основа отличных параметров камеры
(разрешение: 550 ТВЛ; чувствительность: 0,01 лк), что делает ее лучшей моделью в
этот диапазон. Камера оснащена встроенным объективом с регулируемым фокусным расстоянием.
длина от 2,8 до 12 мм, что очень удобно для оптимальной настройки
поле зрения. Угол обзора можно изменить от 87 o до 16 o . Камера обеспечивает естественную цветопередачу исходной сцены.
и, благодаря высокому разрешению видео (550 ТВЛ), возможно
различать мелкие детали. Камера очень хорошо работает в сложных
условия освещения — его высокая чувствительность обеспечивает хорошее цветное изображение
без «снега».
камера может быть установлена как на потолке, так и на стене и позволяет скрыть кабели. Камера предназначена для использования внутри помещений. Он оборудован с коаксиальным кабелем со стандартным разъемом BNC (видео) и питанием разъем (2.1/5.5).
Технические характеристики:
| Наименование | САМ 508 |
| Датчик изображения | ПЗС-матрица 1/3 дюйма SONY Super HAD II |
| Разрешение | 752×582 пикселей |
| Чувствительность | 0,01 лк |
| Линза | 2,8-12 мм |
| Разрешение видео | 550 ТВЛ |
| Отношение сигнал/шум | >48 дБ |
| КВБС | 1 Вразмах/75 Ом |
| Синхронизация | внутренний |
| Сканирование | чересстрочная |
| Компенсация задней подсветки | да |
| АРУ | да |
| Электронный затвор | 1/50. ..1/100000 с |
| Рабочая температура | -20…+50 или С |
| Размеры | диам. 118×95 мм |
| Мощность | 12 В постоянного тока, 250 мА |
Технические характеристики:
| Количество строк Количество строк является одним из параметров ПЗС-камеры. От этого зависит разрешение камеры, а значит, четкость изображения и способность различать мельчайшие детали. Чем выше это значение, тем лучше качество изображения. | 550 |
| Разрешение Выходное разрешение в пикселях. | 752×582 |
| Датчик изображения | Sony Super HAD II |
| Объектив 90 021 | 2,8–12 мм |
| Чувствительность | 0,01 люкс |
| Экранное меню | NO |
Зоны конфиденциальности tych obszarów np. okien, реклама итп. | НЕТ |
| Широкий динамический диапазон (WDR) | НЕТ |
| Компенсация задней подсветки (BLC) 90 021 | ДА |
| Автоматическая регулировка усиления | ДА |
| Зоны обнаружения движения | NIE |
| Зеркальное отображение | НЕТ |
| ИК-осветитель 9002 1 | № |
| Блок питания | 12 В |
| Механический ИК-фильтр. | НЕТ |
| Антивандальный корпус | НЕТ |
| Корпус | Obudowa Sufitowa |
Потолочная купольная камера: CAM 502 (550 ТВЛ, Sony Super HAD II CCD, 0,01 лк, 4-9 мм)61,00€ Сравнивать Подробнее | Потолочная купольная камера: cam 630 (650 ТВЛ, D-WDR, Sony Effio-E, 0,03 лк, 4 мм)56,00 € Сравнивать Подробнее | Потолочная купольная камера CAM 622 Sony Super HDD CCD II 600 TVL 3,6 мм55,00€ Сравнивать Подробнее |
Отзывы пользователей
Чтобы оценить этот продукт или добавить новый отзыв, вам необходимо войти в систему.