Düşük ışık koşullarında maksimum görüntü performansı için 12 ipucu!

Güvenlik entegratörlerinin, güvenlik kameralarını ideal ışık koşullarından daha düşük bir seviyede kullanırken, analiz etmesi gereken çok sayıda faktör bulunur. Bu ipuçları sayesinde düşük ışık koşullarda doğru uygulamalar yapabilir, projelerinize değer ve maliyet avantajı kazandırabilirsiniz.

Düşük ışık kamera teknolojisi, sadece on yıl öncesine kıyasla büyük ilerleme kaydetti. Gözetim sistemleri görüntü kalitesini artırmak için gelişmiş teknolojileri kullanırken, sadece donanım değil yazılımsal araçlardan da yararlanıyor. Yüksek hasassiyete sahip lenslerin yanı sıra gelişmiş analiz özellikleri ile yetersiz ışık seviyesine sahip ortamlarda bile verimli sonuçlar elde edilebiliyor.

Günümüzün önde gelen kamera üreticilerinden bazıları, entegratörlerin teknoloji kullanımını en üst düzeye çıkarmasına, müşterilerinin güvenliğini geliştirmelerine ve kârlarını artırmasına yardımcı olmak için başlıca özellikler üzerine odaklanıyor.

Lens seçimine doğru konumlandırmaya kadar, düşük ışık koşullarında maksimum performans için 13 ipucu:

1- Doğru Terminoloji

Düşük ışık koşullarında çalışabilecek bir kameraya ihtiyacınız var. Peki ama hangisi?

Low-Light (Düşük ışık), Day/Night (Gece/Gündüz), Starlight (Yıldız Işığı), SenseUp, Night Vision (Gece Görüşü), Light Finder, Light Toucher, Dark Finder, Light Catcher, Thermal görüntüleme gibi seçenekler arasında karar vermekte zorlanabilirsiniz.

"Düşük ışık" ya da "gündüz / gece" olarak adlandırılan tanımlamalar, ürün seçerken kafanızın karışmasına neden olabilir. Uygun terminoloji nedir diye sorulacak olursa, cevap ‘’hepsidir'' çünkü bu özellikler aynı tür kameraların sınıflandırılmasına atıfta bulunurlar. Bu tanımların birçoğu, kamera üreticilerinin ‘’ticari marka’’ ifadeleridir.

2- Teknoloji Türlerini Belirleme

Düşük ışıklı kameralar değişen tanımlara sahip olsa da görüntü işleme ile birlikte mercek ve sensör gibi aynı temel bileşenleri içerir ancak bunların oldukça farklı olan termal kameralar veya kızılötesi aydınlatmalı kameralar ile karıştırılmaması gerekir.

Pazardaki en yaygın kullanılan düşük ışıklı kameraların % 90'ını bir IR-Cut filtresi kullanır. IR- Cut filtresi, mercek ile sensör (CMOS çipi) arasında duran ve renk kalitesini artırmak için gün boyunca IR aydınlatmasını kesen mekanik bir filtredir. Filtreleme veya gün içinde IR'yi "kesmesi" nedeniyle IR-Cut filtre denir.

IR-Cut filtresi görüntüleme yoluna çıktığında, görüntü tek renkli olur. Çoğu durumda, filtre mekanik olarak algoritma tarafından yönlendirilir ancak bazı kameralarda manuel olarak kontrol edilebilir.

Piyasadaki hemen hemen tüm kameralar IR-Cut filtreye sahiptir. Bu kameralar arasındaki farklılık lens ve işleme özelliklerinden kaynaklanır. Objektif, ışığı sensöre iletir ve sensördeki veriler bir işlemci tarafından kodlanır ve işlenir. Kameralar arasındaki varyans çoğu zaman mercekte bulunur. Bu nedenle bir IR Corrected lens gerekir. Eğer IR odaklı bir lens kullanmazsanız, ışık akışı biraz farklı bir açı ile gelir. Bu da görüntünün statik bir görüntüde bile bulanık görünmesini sağlar, çünkü IR ışığı görüntü sensörüne görünür ışıktan daha farklı şekilde vurur.

Sensörler çok çeşitli özelliklere sahiptir. Düşük ışıklı ortamda çalışabilen kameralar genellikle en yüksek kaliteli sensörleri kullanır. Pek çok görüntü sensörü Sony, Panasonic ve Aptina (şu an ON Semiconductor) gibi benzer üreticiler tarafından sağlanır.

Teknolojideki diğer bir gelişme ise ışığa göre otomatik mercek yönlendirmedir. Böylece daha fazla ışık yakalanırken, kameranın gece bile renkli bir görüntü yakalaması sağlanabilir. Ancak geceleyin renk elde edilmesine rağmen diyafram açıklığı artırılırsa hareketlerin bulanıklaştığı, atlama efektlerinin olduğu bir görüntüyle karşılaşabilirsiniz.

3- İşlemci Gücü ve Teknolojisi

Aynı teknoloji kullanılmasına rağmen bir ürün nasıl daha iyi ya da daha kötü olabilir? Bu sorunun cevabı temel olarak işlemler olarak verilebilir. Aynı sensörü ve aynı objektifi kullanan iki kamera arasında performans farkın oluştuğu nokta, üreticilerin tescilli işlemci teknolojileridir. Birçok kamera üreticisi, Amberella veya Texas Instruments gibi şirketlerin ürettiği aynı OEM işlemcileri kullanır ve daha sonra bunları teknolojilerine entegre eder.

Günışığı boyunca bir görüntü mükemmel şekilde ayarlanabilir, ancak gece veya tam karanlıkta aynı seviyede ayarlama işe yaramaz. Bir görüntüyü ayarlamak zaman alan ve uzmanlık gerektiren bir işlemdir. Görüntü tonlaması, gürültü azaltma ve düşük ışıkta renk ve kontrastı koruma yeteneği, bir kamera üreticisini diğerinden ayıran önemli özellikler arasında yer alır.

4- "Düşük Işık" Değerleri

Asgari aydınlatmayla tipik bir otoparkta, 5 lux lık ışığa sahip olabilirsiniz. Fakat günümüz kamera teknolojisi elinizi bile göremediğiniz ışık koşullarında renkli görüntüler üretebilir. Tipik bir IR kamera, 1 lux ile 0.1 lux arasında görüntüleri yakalayabilirken, bazı kameralar .01 lüks seviyesinden başlayıp 0.00001 lüks seviyesine kadar inebilir. Bu kameralar neredeyse karanlıkta tamamen görebilir ve gündüz videoları kadar net görüntüler elde edebilir. Bununla birlikte, kamera üreticilerinin çok sıfırlı lüks değerleri ("0.00001 lüks) genel olarak bir pazarlama stratejisidir.

Uygulamaya bakıldığında, bir güvenlik entegratörü, tam karanlığın olduğu bir projeyle sık karşılaşmaz. En karanlık ortamlarda bile mutlaka sokak lambalarından, ay ya da yıldızlardan yansıyan ortam ışığı olacaktır. Bununla birlikte hiç pencere ya da aydınlatmaya sahip olmayan depo, ofis vb. alanlarda, tam karanlıkta çalışabilen bu teknolojilere ihtiyaç duyulabilir.

5- Teknik Dokümanlara Dikkat Edin

Bazı üreticiler kameralarının düşük ışık hassasiyeti konusunda abartılı iddialarda bulunabilir. Bu açıklamaların birçoğu gerçek kamera performansının aksine sensör özelliklerini bildirir. Bir sensörün tayf ölçümü, sensörün bir tür görüntüyü tanımlamak için elde edebileceği en düşük ışık seviyesini gösterir. Ancak pratikte 0.00001 lüks bir görüntü türü ile çalışan bir kamera yoktur.

6- Düşük Işıkta Çözünürlük Sonuçları Etkilemez

Yüksek çözünürlük, düşük ışık koşullarında yüksek performans anlamına gelmez. Daha yüksek çözünürlük ve daha yüksek megapikseller elde ettiğinizde, her piksellik sensör daha küçük bir yüzdeye sahip olur. Sensörü kameradaki bir CMOS çipi olarak düşünün. Çözünürlüğü ikiye katlarsanız, temel olarak her piksel için sensörü daha küçük hale getirirsiniz. Her piksel için sensör gittikçe küçülürken, kaliteyi korumak için sensör duyarlılığının da artırılması gerekir.

7- Mercek Hızını Kontrol Edin

Objektifin hızı önemlidir çünkü sensöre hangi bilgilerin ulaşacağını mercek belirleyecektir. Bu nedenle ayrıntıları incelerken dikkatli olmak gerekir çünkü bazen bir teknik dokuman f1.4'te ışık seviyesini gösterirken, kamera sadece f2'de bir lensi barındırabilir. Teknik dokümanlar her zaman lens hızında ışık seviyesine atıfta bulunur. Kamera üreticilerine göre hızlı bir objektif önemlidir ve bu da optik üzerinde daha fazla para harcanması anlamına gelir. Bu nedenle objektif bütçesi, kamera bütçesinin en pahalı bileşeni olabilir.

8- Doğru Konumlandırmanın Önemi

Kameralar her zaman ihtiyaca göre görüş alanını kaplayacak şekilde konuşlandırılır. Özellikle açık alanda yapılan bir uygulamada, sahnede bir çeşit ışık kaynağının bulunmaması zorlu bir ortam yaratabilir. Ayrıca görüş alanında görüntü kalitesini olumsuz etkileyecek, parlak ışıklar olabilir.

Kameraların konumlandırılması genel olarak çok önemlidir. Çoğu zaman, entegratörler kameraları yakalamaya çalıştıkları ve yakalamak istedikleri ayrıntı seviyesine odaklanmak yerine kameraların rahat çalışabileceği kurulumu kolay yerleri tercih eder. En doğru konumlandırma kameranın, ortak hareket aralığının, görüş alanı boyunca hareket etmesini sağlayacak şekilde konumlandırılmasıdır. Ayrıca, objektife direkt olarak çarpan, parlak ışıktan da kaçınılmalıdır. Bu durum genellikle parlamaya veya bazı insanların görüntüde "sis" olarak görünmesine neden olur.

Mesafeye göre görüş alanı da hayati önem taşır. Kameradan gelen detay seviyesi, kameranın ne kadar yakın olduğuna ve ne kadar yakınlaştırıldığına bağlıdır. Genelde entegratörler bir kamerayı en geniş açıyı kapsayacak kadar, geniş bir aralıkta ayarlarlar, ancak bu nesnelerin ayrıntılarını yitirerek net olarak görüntülenememesine neden olur.

9- Uzaklık Faktörü

Kamerayla analiz kullanmak istediğinizde, kamera ile izlenen bölgenin uzaklığını göz önüne alarak doğru lens ve kamera kombinasyonuna sahip olmanız gerekir.

Geniş bir alanda 250 metre uzağa bir kamera koyarak, hareketleri saptamak mümkün değildir. Bu mesafelerde etkili bir şekilde tespit yapabilmenin tek yolu, termal kameraları kullanmaktır. Ayrıca termalde renk yoktur ve neredeyse bir fotoğraf negatifi gibi görünür. Termal kameralar çok uzun bir mesafede algılama yeteneğine sahiptir. Termal teknolojisi ile bir etkinlik kesin olarak tespit edilebilir, etkinlik kaynağının bir kişi ya da bir hayvan olup olmadığı belirlenebilir.

10- Video Analizleri

Düşük ışıklı bir kamerada video analiz yeteneğini, kullanılabilir bir görüntünüz olduğu sürece kullanılabilir. Hareket algılama da dahil olmak üzere analiz teknolojisi geniş olanaklara sahiptir. Tek sınırlaması, zayıf bir imajınız varsa, analizler iyi sonuç vermez. Enteresan şekilde, bazen yüksek çözünürlüğe sahip olmak analizler aleyhine çalışabilir.

Basit bir fizik kuralı olarak düşünüldüğünde, düşük ışık performansı megapiksel çözünürlüğe zarar verebilir. Sensör üzerinde daha fazla pikseliniz varsa, her piksele aynı foton miktarının isabet etmesi gerekir, ancak yeni teknolojiler bu sorunu da telafi edebiliyor. Teknoloji ilerledikçe sensörler daha duyarlı hale geliyor.

11- Yüz Tanımayı Kullanma

Analiz kapsamında yüz tanıma çözümlerine de değinmek gerekebilir. Düşük ışıklı senaryolarda yüz tanıma yapılabilir, ancak genellikle kişinin gözleri arasında belirli bir miktarda piksel çözünürlüğünün olması, dolayısıyla kameranın yeterince yakın ve ortamın yeterli ışığa sahip olması gerekir. Yakınlık, gerekirse bir zoom lensiyle elde edilebilir.

12- IR Aydınlatma

Herhangi bir proje gibi güvenlik kamerası projelerinde de kullanılacak yardımcı ekipmanların uyumlu olması önemlidir. Aydınlatmalı ortamlarda görüntüleri yakalamak için kamera bulmak kolaydır. Peki ortamda hiç ışık yoksa? Bu durumda, dahili IR LED'li bir kamera veya hiç ışığa ihtiyaç duymayan termal bir kamera düşünebilir.

Örneğin, düşük ışık koşullarında Geniş Dinamik Aralıklı (WDR) kameralar, daha net bir görüntü oluşturmak için birden çok karenin en iyi bölümlerini bir araya getirebilir. WDR kameralar da görüntü 30fps'de yüksek hızlarla oluşturulur. Böylece görüntüde hareketten kaynaklanan bir bulanıklık meydana gelmez. WDR teknolojisi ayrıca, kameraya çok yakın olan bir sahneyi ve uzaktaki kişileri görmeye yardımcı olur.