Обзор технологии Wide Dynamic Range (WDR) с функцией динамической контрастности

Представьте себе такую ситуацию: Вы планируете установить камеру в прихожей зоне помещения, чтобы обеспечить видеофиксацию зоны входа в здание. Однако имеется одна проблема - в этой зоне много окон, а соответственно – очень высокий уровень освещенности, из-за которого изображение переэкспонируется (засвечивается), что не дает возможность различить на нем детали. А это, в свою очередь, затрудняет идентификацию проходящих людей. Решением этой проблемы может стать использование камеры видеофиксации с широким динамическим диапазоном Wide Dynamic Rage (WDR). Расскажем, что представляет собой технология WDR и какие преимущества она имеет.

Особенности динамического диапазона WDR

Динамическим диапазоном называют соотношение между максимальным и минимальным показателем. В видеонаблюдении это соотношение между самыми светлыми и самыми темными элементами зон полученной картинки. Если в кадр одновременно попадают зоны, характеризующиеся большими перепадами степени освещения, простая камера видеофиксации рассчитает экспозицию так, чтобы охватить максимум градации яркости. Устройство при охвате слишком засвеченной области уменьшит количество света. При этом и без того затемненные участки станут не визуализируемыми. Если камера убавит свет для того, чтобы сделать акцент на темных участках, засветит их, яркие зоны слишком сильно засветятся и утратят четкость. Технология WDR применима для кадров с высокой контрастностью, так как уравновешивает яркость и затемненные зоны. За счет этого картинка обладает достаточной четкостью и естественными оттенками.

Измерение динамического широкого диапазона WDR камер

Децибелы (дБ) - это единицы измерения, предназначенные для оценки динамического диапазона камер видеонаблюдения. Представляет собой соотношение светимостей максимально яркого и максимально тусклого объекта, которые попали в поле обзора камеры видеонаблюдения с широким динамическим диапазоном. Если речь идет о камере с технологией WDR означает, что объектив охватывает от 60 дБ. Также доступны модели устройств WDR, рассчитанные на 120 дБ.

Каждый производитель видеоустройств самостоятельно определяет количество дБ камеры. Поэтому, если вы сравниваете девайсы разных брендов, учтите, что модель с заявленным низким диапазоном может более качественно передавать видео нежели ее аналог, характеризующийся большим количеством дБ.

Камеры видеонаблюдения WDR

В камерах с технологией Wide Dynamic Range (например, Dahua HDCVI 6.0 PLUS) внедрены или Digital WDR (DWDR), либо True WDR. True WDR предусматривает наличие датчиков картинки и цифрового сигнального процессора (DSP). Это необходимо для гармоничного освещения каждой зоны получаемой картинки.

Камера True WDR оснащается датчиками, которые сканируют каждый кадр. Первый работает на низкой скорости. Это необходимо для того, чтобы захватить большое количество света и воспроизвести картинку при нормальном освещении. На следующем этапе сканирование осуществляется достаточно быстро для того, чтобы уловить меньше света, что позволит получить картинку с насыщенным фоном. DSP объединяет 2 сканирования. За счет этого получается изображение с оптимальным балансом яркости.

DWDR использует специальные алгоритмы для цифрового для уравновешивания яркости всех областей картинки, включая как самые тусклые, так и самые яркие. Микросхема DSP обеспечивает широкий динамический диапазон. Технология предназначена для регулировки пикселей, что необходимо для дальнейшего определения экспозиции. Но нужно учесть, что сильный акцент на пикселях приводит к тому, что изображение приобретает неприятный эффект зернистости. В то же время технология DWDR позволит обойтись без датчиков, которые имеют значительно высокую стоимость. Поэтому данный вариант позволит сэкономить при ограниченном бюджете на организацию видеонаблюдения.

Способы улучшения экспозиции без применения WDR технологии

Что же делать, если камера уже установлена, изображение получается так себе, а ни WDR, ни, хотя бы, DWDR в ней нет? Расскажем, как исправить данную ситуацию. В сцене с высокой контрастностью и с интенсивным широким встречным освещением устройство настроится на умеренное освещение, которое затемнит картинку. Если WDR недоступен, компенсация задней подсветки (BLC) делает видеокартинку ярче, чтобы можно было лучше отобразить темные объекты. BLC - это далеко не новый способ, использующий DSP для масштабирования уровня экспозиции для целой картинки. Вместо того, чтобы гармонизировать яркость на засвеченных и затененных областях изображения, как это делает WDR технология, он делает акцент на яркости всего изображения.

Компенсация засветки (HLC) - это инновационная технология, суть которой заключается в том, что датчики способны идентифицировать интенсивный свет внутри картинки и уменьшить в этих областях экспозицию. В итоге удается добиться достойного качества видео. В тускло освещенной сцене с ярким точечным освещением динамичная картинка может значительно затемниться. Если нельзя воспользоваться WDR, выбирайте HLC. Оборудование по умолчанию нейтрализует источники яркого света, что позволит добиться оптимальной экспозиции соседних областей.

Надеемся, наша статья про камеры видеонаблюдения с широким динамическим диапазоном оказалась для вас полезной и информативной.