Монтаж системы видеонаблюдения сопряжён с трудностями, вызванными плохим освещением при отсутствии электрического света. Однако есть технологические решения, позволяющие обеспечить охрану периметра в тёмное время суток. Особенно это актуально в случае отдельно стоящей критической инфраструктуры, расположенной, например, в пустынной местности. Электрификация таких объектов стоит довольно дорого, а ведь эти ресурсы можно было перенаправить на другие отрасли производства. Современные технологии видеонаблюдения могут работать независимо от наличия естественного или искусственного света, обеспечивая полный контроль над охраняемым объектом. Устанавливаемые системы помогают получать чёткие кадры с детализацией. Понять, как это работает, можно, выяснив причину того, почему человек не видит в темноте, и обычная камера не способна осуществить качественную видеозапись.
Фотоны
Фотоны – это частицы, из которых состоит световой поток. Именно к ним чувствительны человеческие глаза, в результате чего мозг формирует картину окружающей действительности. Точно по такому же принципу работает видеокамера. Фотоны распространяются в обширном волновом диапазоне. Человек же и камеры видят только ограниченный спектр в пределах 400 – 700 нанометров. Если освещение недостаточное, то количество фотонов, достигающих органов зрения, катастрофически мало. Из-за этого мозг, как и процессор видеокамеры не получает информацию, позволяющую выстроить детализированную картину. Предлагаемые технологии способствуют оптимизации системы видеонаблюдения посредством группы детекторов, собирающих фотоны и увеличивая их способность формировать картинку за счёт расширения видимости до более широких длин волн.
Lightfinder
Технология Lightfinder обеспечивает чувствительность к различным видам фотонов при условии недостаточной освещённости. Комбинирование детекторов на фоне детальной обработки картинки позволяет выполнять захват полноцветного изображения независимо от качества освещённости. Независимо от освещения такая камера способна распознавать цвета, что крайне актуально при фиксации противоправных деяний. Правильность определения цвета повышает вероятность определения предмета в тёмном помещении. Эффект достигается комбинированием оптических элементов, к числу которых относят объективы видеокамер и детекторы изображения, а также специальных алгоритмов обработки изображения, встроенных в аппаратное и программное обеспечение видеокамер.
OptimizedIR
Технология Lightfinder применяется при недостаточном освещении, однако есть ситуации, когда нужно добиться видимости камеры в абсолютной темноте. Именно в таких случаях применяют систему, способствующую расширению длины волн, захватываемой камерой. Технология OptimizedIR с инфракрасными датчиками обеспечивает освещение в соответствующем спектре, что позволяет формировать картинку. Техника работает в дневном и ночном режиме, то есть при достаточном освещении используется доступный видимый свет, а при его отсутствии включается подсветка, повышающая степень чувствительности к инфракрасному спектру. Такие камеры используют не только искусственный инфракрасный свет, генерируемый фонарями или специальной подсветкой, но и естественный, излучаемый Луной. Однако видеозаписи, которые делает такая камера в ночном режиме получаются чёрно-белыми, а не цветными.
WDR
Иногда возникает необходимость обеспечить видимость в очень тёмных или слишком ярких областях, совмещаемых в одном кадре. Здесь нужно добиться оптимизации настроек в одной конкретной области, не пропуская важные моменты в другой части картинки. Если этого не сделать, то получаются засвеченные или просвеченные участки изображения, на которых невозможно определить предмет или человека. Технология, решающая эту проблему, получила название WDR, так как она позволила добиться получения динамического широкого диапазона. Благодаря ей стало доступным использование сразу нескольких решений:
- одновременное использование разных уровней экспозиции;
- повышение контрастности;
- уменьшение шума;
- улучшение качества сигнала картинки.
Камера не будет аккумулировать чрезмерное количество фотонов из чрезмерно ярких областей и одновременно снизит уровень шума, вызванного недостаточной концентрацией фотонов, что характерно для затемнённых зон. Так, без технологии WDR сложно обойтись, например, при наблюдении за машинами, въезжающими в гараж или туннель, или там, где есть большое количество отраженного света – офисные здания и торговые центры.
На практике
Чтобы понять, действительно ли всё это работает на практике, нужно изучить имеющийся опыт применения технологии. Обратимся к событиям 2018 года, произошедшим в школе Rock Hill Schools, которая занималась модернизацией видеонаблюдения, и стремилась уменьшить расходы, связанные с потреблением энергии. Такая концепция была вызвана стратегией развития школы, которая стремилась уменьшить остающийся от её деятельности «углеродный след» и вместе с этим сэкономить средства налогоплательщиков. Несмотря на то, что отключение света в кампусе школы позволяло экономить энергию, качество осуществляемой в таких условиях видеозаписи оставляло желать лучшего, что снижало вероятность идентификации преступных элементов в случае совершения ими противоправных действий. Решение проблемы было связано с установкой камер, оснащённых технологиями OptimizedIR и Lightfinder. Благодаря этому школа осталась верна своей стратегии развития, не снижая уровень безопасности, и даже улучшив её на фоне колоссальной экономии электроэнергии.
Технология WDR оказалась полезной в условиях работы международного бразильского аэропорта, который в 2019 г ощутил проблемы, связанные с недостаточной защищённостью запущенного нового терминала с увеличенным пассажиропотоком, возросшим в два раза – до 22 млн. человек. Инвестиции в этот проект составили 260 млн. долларов. Затраты были связаны с расширением взлётной полосы, увеличением количества мест для воздушных судов. Естественно понадобились дополнительные камеры, однако стандартные системы не подошли, так как бетонные покрытия аэродрома проецировали отражения, что было нивелировано за счёт внедрения технологии WDR.
Пределы видимого света – что за ними
Инновационные технологические решения позволяют создавать камеры, намного превосходящие по своим функциональным возможностям органы человеческого зрения. Достигается это за счёт направления фотонов оптимальным способом в условиях полной темноты или недостаточной освещённости, а также при разных экспозициях в рамках одной картинки. Инновации позволяют решать самые сложные задачи, и их внедрение в практику позволяет сделать жизнь более комфортной и безопасной.