Пиксели или оптика: разбираем, от чего реально зависит качество изображения в видеонаблюдении
Большое количество пикселей само по себе не гарантирует более высокое качество изображения. На итоговую картинку влияет множество других параметров: слабое освещение, засветка сзади, степень сжатия, оптика и многое другое.
Тем не менее именно количество пикселей задаёт верхнюю планку возможной детализации. В этом материале мы разберёмся в сути вопроса и поможем вам сделать более обоснованный выбор камеры.
Пример с изображениями
Ниже приведён пример изображения достаточно высокого качества и с большим «разрешением»:
Его ширина составляет 816 пикселей, распределённых на область примерно 50–60 см, что даёт плотность около ~1360 пикселей на метр (PPM).
Теперь посмотрим на противоположный пример — изображение низкого качества и низкого разрешения:
Здесь всего 5 пикселей по горизонтали и 6 по вертикали, то есть всего 30 пикселей, покрывающих ту же область, что и предыдущее изображение (увеличено для наглядности). На таком изображении невозможно опознать человеческое лицо.
Почему так происходит? Пиксели вынуждены «растягиваться» на слишком большие участки. Это проявляется в виде заметных блоков — границ отдельных пикселей.
На картинке выделены 3 из 30 пикселей, однако почти каждый пиксель можно различить невооружённым глазом.
Теперь увеличим количество пикселей — повысим разрешение этого изображения:
При большем числе пикселей появляются дополнительные детали, и уже можно предположить, что перед нами человек. Разрешение выросло с 30 до 289 пикселей, и каждый пиксель стал занимать меньшую площадь. Благодаря этому стали заметны глаза, волосы, контуры рта.
Повышаем разрешение ещё раз — с 289 до 1056 пикселей:
Чем меньше площадь, покрываемая каждым пикселем, тем больше деталей становится доступно: различимы губы, нос, уши, брови и даже линия подбородка.
Сравним два изображения, чтобы увидеть ключевые улучшения:
На менее детализированной версии область глаз была слишком «крупнопиксельной», из-за чего камера физически не могла их зафиксировать. На изображении с большим числом пикселей каждый глаз уже занимает несколько пикселей, и они отображаются как тёмные участки.
И наконец, четыре примера — от 30 до 2916 пикселей, покрывающих одинаковую область:
Очевидно: чем больше пикселей выделено для объекта, тем мельче детали можно получить.
Малое разрешение не позволяет передать эти элементы, потому что каждый пиксель охватывает слишком большую площадь — даже если сама камера высокого класса.
Как выбрать камеру
Камера с разрешением 1080p не может фиксировать мелкие элементы лица человека на дистанции 20–25 метров. Её разрешающая способность недостаточна: пиксели покрывают слишком большие участки (~81 PPM), а лицо занимает слишком малую часть кадра.
Камера 4K при том же поле зрения — около 15 метров шириной — уже способна отображать мелкие детали. Пиксели распределяются плотнее (~162 PPM), что и даёт потенциал для лучшей идентификации.
Выбор характеристик камеры зависит от задачи, которую она должна выполнять:
- Мониторинг — общий контроль ситуации;
- Детектирование — уверенное определение наличия людей в кадре;
- Наблюдение — фиксация характерных признаков (одежда и т.п.);
- Распознавание — возможность узнать знакомого человека;
- Идентификация — качество, позволяющее однозначно установить личность;
- Инспектирование — максимальная детализация для абсолютно точного установления личности.
Если требуется лишь обзор происходящего без последующего увеличения фрагментов, будет достаточно камеры на 2 МП. Это относится к работе с готовыми записями.
Если же важно приближать участки и рассматривать мелкие элементы, необходимо более высокое разрешение, соответствующее нужной точности.
Онлайн-калькулятор «Рувер».
Чтобы точно определить, какую матрицу и оптику следует выбрать для конкретной задачи видеонаблюдения, мы создали специальный калькулятор.
В нём применены формулы европейского стандарта EN 50132-7 для задач детектирования, обнаружения и инспектирования.
Инструмент подходит для всех базовых камер формата линейки «Рувер».
С его помощью можно рассчитать требуемую плотность пикселей и подобрать угол обзора под конкретные условия.
Качество против количества пикселей
В конечном счёте качество изображения формируется не одним-единственным параметром, а сочетанием многих технических и внешних факторов. Количество пикселей действительно задаёт верхний предел возможной детализации — своего рода потенциал, который камера может раскрыть при благоприятных условиях. Однако само по себе большое разрешение не является гарантией чёткой и информативной картинки.
На реальное качество влияют чувствительность сенсора, уровень освещённости сцены, качество оптики, алгоритмы обработки сигнала, степень сжатия видеопотока и даже тип объектива. Если хотя бы один из этих элементов работает неэффективно, итоговая картинка может оказаться значительно хуже, чем позволяет формальное разрешение.
Именно поэтому другие параметры, которые нередко упускают из вида при расчётах PPF, способны заметно ограничить фактическую видимость деталей. Даже камера с большим числом пикселей может показывать размытое или «шумное» изображение, тогда как более простая система, но с правильно подобранной оптикой и корректными условиями освещения, выдаёт куда более качественный результат.
Не рискуйте качеством видеонаблюдения — доверьте подбор оборудования профессионалам. Свяжитесь с нами прямо сейчас!
8 804 333 73 02