Nozioni di videosorveglianza :

Sensore di immagine OBBIETTIVI

Formato del sensore     Image format size

 Parliamo innanzitutto dei sensori

Vi sono 4 formati principali usati nei sensori CCD delle telecamere: 1", 2/3", 1/2", 1/3" (misura della diagonale del sensore).

Attualmente sono comparsi sensori  

da 1/4" e 1/5".

Ricordiamo che i sensori CCD sono di qualità superiore rispetto  ai sensori cmos

Pixels       Picture elements 

Sono gli elementi  sensibili della matrice del sensore. Il loro numero varia con il tipo di sensore ed e' in stretta relazione con la risoluzione della telecamera. Normalmente il numero di pixels di una telecamera può' essere espresso in due  modi diversi:

a) No. di pixels totali
E' il numero totale di elementi del sensore CCD. Alcuni elementi tuttavia non sono usabili.

b) No. di pixels attivi
E' il numero effettivo di pixels attivi; e' sempre inferiore al numero di pixels totali, ma è il solo valore su cui fare affidamento.

Sensitività     Sensitivity

La sensitività può essere espressa in due modi diversi.

  a) Valore usabile
  Talvolta questo valore è chiamato “minima illuminazione”. Questo valore è   una semplice indicazione del minimo valore di luce al quale la telecamera comincia a  produrre un segnale video in uscita in genere ( nozioni lux ) . Per un sistema di videosorveglianza bisogna sempre stabilire la quantità di luce necessaria per la telecamera che abbiamo a disposizione ovviamente qualora non vi fosse la possibilità di migliorare la luce allora bisogna andare su telecamere con valori di  lux bassi  . (Il valore di sensitività è normalmente specificato in lux.)

   b) Full video
Questo e' il valore reale da prendere in considerazione; è il più basso livello di luce al quale la telecamera produce un reale segnale video "1 Volt picco-picco". Questo valore è anche un parametro importante per il sistema di TVCC in quanto molti dispositivi richiedono un segnale "pieno" per funzionare  correttamente.

Essa può essere misurata:

a)  livello del sensore

In questo modo si misura il funzionamento della telecamera, quando tutta la luce cade direttamente sulla superficie del sensore. Pur essendo una misura tecnicamente corretta, in realtà ciò non accade mai, in quanto per avere un'immagine bisogna usare un obiettivo ed esso riduce in qualche modo l'ammontare di luce che raggiunge la superficie del sensore.

b) Con l' obiettivo

Questa è una misura più reale dell'effettiva sensitività del sistema telecamera + obiettivo.
Ovviamente il più basso valore di F  migliore sarà il  risultato

Piccolo esempio :

La  telecamera con un valore di 0.1 lux (full video) con un obiettivo con f1.4 ha  maggiore sensitività di una telecamera che dichiara lo stesso valore (0.1 lux) con  obiettivo  f1.2. Infatti se alla 1a telecamera si applica un obiettivo con f1.2 il suo valore di sensitività sarebbe probabilmente attorno  a 0.08 lux.

Risoluzione         Resolution

E' la capacità di una telecamera di mostrare il dettaglio. Maggiore  è la risoluzione migliore sarà  l'immagine in quanto apparirà più  nitida nei  dettagli.

Le telecamere a risoluzione più alta sono tuttavia più costose e sempre con sensore in CCD ovviamente il tutto va  valutato in base alle esigenze   .

 Il valore di risoluzione generalmente usato nelle specifiche è la risoluzione orizzontale misurata in linee TV. La risoluzione orizzontale può essere migliorata aumentando il numero di pixels sul sensore.

Rapporto segnale/rumore     S/N ratio

Questo  è importante specialmente a bassi valori di illuminazione. Più alto è il suo valore, migliore sarà la qualità di un immagine con scarsa illuminazione. Normalmente è significativo il suo valore con l'AGC in posizione ON.

Controllo automatico di guadagno (AGC)         Automatic gain control

E' un sistema interno alle telecamere cioè circuito di amplificazione del  segnale video in basse condizioni di illuminazione. in alcune telecamere il livello di amplificazione può essere controllato manualmente (MGC = manual gain control).

Gamma

E' il  coefficiente di compensazione sulla telecamera per tenere conto della non linearità nella riproduzione dell'immagine da parte del monitor. Generalmente esso viene regolato al valore 0.45. Tuttavia in alcune applicazioni industriali si preferisce regolarlo al valore 1. Cambiando il valore del gamma si varia il contrasto dell'immagine

Che cos’è la linearità ?

Ai bordi ed agli angoli dello schermo la scansione non è lineare e le linee orizzontali e verticali appaiono curvate. Il valore di linearità nelle specifiche di un monitor rappresenta la percentuale di tale distorsione. Minore è il valore percentuale, minore è la distorsione è prodotta dalla non linearità e di conseguenza migliore è il monitor

Risposta spettrale        Spectral response

Indica il rendimento della telecamera al variare della lunghezza d'onda della luce incidente

Sincronizzazione    Syncronization

In gran  parte delle telecamere esiste  un generatore interno di sincronismi che genera sia il segnale di lettura del sensore sia gli impulsi di sincronizzazione usati dal monitor per scandire l'immagine. Tuttavia nel caso in cui il sistema comprenda più di una telecamera, ciò non è più sufficiente. E' necessario provvedere quindi ad una sincronizzazione esterna della telecamera.
Vi sono attualmente due metodi principali di sincronizzazione esterna:

a) gen-lock
Consiste nel sincronizzare più telecamere mediante un segnale di sincronismo esterno. Spesso viene usato il segnale video composito di una telecamera che contiene la componente di sincronismo (da qui deriva la denominazione di segnale composito).

b) line-lock
Consiste nell'utilizzare la frequenza di alimentazione per agganciare la sincronizzazione della telecamera. Questo metodo richiede normalmente una messa in fase del segnale video con la frequenza di alimentazione. Ovviamente questo metodo non   può essere utilizzato se la telecamera è alimentata in continua.

Parliamo ora degli obbiettivi di una telecamera e come scegliere :

Lunghezza focale    Focal lenght

I raggi luminosi da un oggetto a distanza infinita si concentrano su un punto comune dell'asse ottico chiamato punto focale.

L’ obiettivo ha 2 punti principali: il 1° ed il 2° punto.

La distanza dal 2° punto principale al punto focale sull'asse ottico è la lunghezza focale.

Vedi nostri obbiettivi per telecamere

Angolo di vista    Angle of view

L'angolo di vista di un obiettivo è determinato dalla lunghezza focale in mm e dal formato del sensore. Con un sensore più grande si ottiene un angolo di vista più largo a lunghezza focale costante.

Apertura relativa    Aperture ratio

Viene indicata  dal numero F. E' il rapporto fra il diametro effettivo e la distanza focale ed indica la luminosità dell'obiettivo. Con un numero F inferiore la luminosità è superiore.

Esempio:  : Un obiettivo con f1.3 è più luminoso di un obiettivo con f1.8.

Formula:        F=f/A                           F=numero F (luminosità)
                                                         f=lunghezza focale
                                                         A=apertura=diametro effettivo

Campo di vista angolare    Angle field of view

E' l'angolo formato dai due raggi di luce intersecanti con il vertice del 2° punto focale principale.  Dipende dalla lunghezza focale e dal formato del sensore.

Formula:  w=2 x tan^-1 D/2f            D=Dimensione dell'oggetto
                                                     f=lunghezza focale

Lunghezza focale posteriore  Back focal lenght
E' la distanza fra l'ultimo elemento di un gruppo di lenti ed il punto focale.
Lunghezza di flangia posteriore Flange back lenght
E' la distanza fra la superficie della flangia posteriore (punto di contatto fra la telecamera e l'obiettivo) e il punto focale ed è un parametro fisso a seconda del tipo di attacco.

Attacchi C e CS    C mount and CS mount

Ci sono  due tipi di attacchi standardizzati in uso per gli obiettivi delle  telecamere. La  differenza fra i due attacchi è la lunghezza di flangia posteriore      C=17,256mm     CS=12,5mm. Gli obiettivi con attacco C sono compatibili con telecamere aventi attacco CS con l'aggiunta di un anello adattatore C/CS. Gli obiettivi con attacco CS possono essere usati solo con telecamere aventi attacco CS. Vedi nostri obbiettivi per telecamere entra

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