CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии - Владо Дамьяновски

Здесь важно знать одну вещь: при измерении разрешающей способности кабель, по которому передается видеосигнал, должен быть нагружен на согласующее сопротивление 75 Ом, и изображение на экране должно быть видно полностью, без отсечения краев (что делает большинство видеомониторов). Для этого необходимо использовать специальный видеомонитор высокого разрешения без ограничения растра.

Затем объектив телекамеры настраивается на наилучшую фокусировку (обычно при среднем значении F-числа: 5.6 или 8), при этом таблица должна полностью находиться в поле зрения. Также должны быть отключены все внутренние корректирующие цепи телекамеры (АРУ, гамма-коррекция, электронный затвор).

Рис. 5.38. Визуальное определение горизонтальной разрешающей способности (в центре) будет менее точным, чем при измерении по 5 % модуляции с использованием осциллографа с выбором ТВ-строки

Рис. 5.39. Испытательная таблица RETMA

Рис. 5.40. Новые рекомендации IEEE-208 для измерения разрешающей способности

Разрешающая способность оценивается по установлению момента, когда четыре сходящиеся линии в виде остроугольного треугольника на изображении испытательной таблицы перестают быть различимыми. Если это делать визуально, то вывод будет приблизительным (Это так назывемый метод измерения по «испытательному клину». Реально в силу дискретного характера ПЗС-матрицы строки начинают «биться» в нескольких местах, проявляется муар, о котором написано выше. Чтобы определить реальное место, соответствующее, например, разрешающей способности по горизонтали, следует поперемещать в небольших пределах телекамеру — при этом места биений будут перемещаться, а место, соответствующее пределу разрешающей способности будет неподвижно. Прим. ред.).

Например, если в испытательной таблице используется клин с четырьмя линиями (как на иллюстрации), то в точке, где эти четыре линии сливаются в три или две, находится предел разрешающей способности. Для более точных измерений следует анализировать только яркостный сигнал. Обычно это достигается путем отключения цветности или подключением через раздельный видеовыход Y/C, если такой имеется в телекамере. (Тем не менее, если нам интересна разрешающая способность телека меры именно в цветном режиме, то цвет отключать не следует. Прим. ред.) Поскольку место, где сливаются линии, точно определить визуальным способом нельзя, так мы получим только приблизительно значение. Погрешность визуальной оценки составляет около 10 %, что значительно затрудняет сравнение описанным методом телекамер с близкой разрешающей способностью. Например, визуально очень тяжело заметить разницу между телекамерой с 460 ТВ-линиями и другой телекамерой с 480 ТВ-линиями. Для более точного измерения следует воспользоваться высококачественным осциллографом с возможностью выбора ТВ-строки. Измерение затем сужается до выбора строки с глубиной модуляции четырех линий, которая равна или превышает 5 %. Метод расчета модуляции показан на иллюстрации и в общем случае выражается формулой 100х(А-В)/(А+В), где А— высшая точка, а В — низшая точка в измеряемой строке.

Использование осциллографа позволяет игнорировать ограничение по разрешающей способности монитора. Для того чтобы точно знать, какую часть испытательной таблицы мы измеряем, требуется как-нибудь указать положение измеряемой строки на испытательной таблице.

Существуют осциллографы (один из них показан на фотографии) с функцией отображения видеосигнала (монитора), где измеряемая строка будет отмечена линией. Если такого осциллографа у вас нет, то придется как-нибудь сопоставить измеряемую строку с положением на таблице.

Рис 5.41. Рекомендуем: Tektronix TDS3012B

Рис. 5.42. Измерение полосы частот видеосигнала тесно связано с разрешающей способностью

В случае с испытательной таблицей CCTV Labs мы упростили эту процедуру, так как номера строк уже сопоставлены с разрешающей способностью по тестовому клину. Эти соотношения (номер строки — разрешение) напечатаны с левой стороны таблицы.

Также подчеркнем, что при измерении разрешающей способности телекамеры следует использовать только качественную оптику, так как объективы среднего качества имеют значительно более высокое оптическое разрешение в центре, чем по краям, поэтому с такими объективами результаты измерения разрешающей способности телекамеры будут выше в центре, чем по краям.

Разрешающая способность тесно связана с полосой частот сигнала телекамеры. Эту связь мы уже объясняли, но не лишним будет еще раз вспомнить простое правило, согласно которому 1 МГц в полосе частот телекамеры дает 80 ТВ-линий горизонтального разрешения.

Практический опыт показывает, что человеческий глаз с трудом видит разницу в разрешающей способности, если она составляет менее 50 линий. Это, конечно, не означает, что разрешающая способность не является важным фактором в определении качества телекамеры, просто небольшая разница в разрешении едва заметна, особенно если она составляет менее 10 % общего числа пикселов.

Цветные телекамеры с одной ПЗС-матрицей (используемые в системах видеонаблюдения) имеют меньшую разрешающую способность, чем черно-белые, из-за деления на три цветовых компонента при том, что размеры этих ПЗС-матриц такие же, как у черно-белых телекамер. Трехматричные цветные телекамеры, используемые в телевещании, могут иметь гораздо более высокое разрешение. Появились телекамеры высокой четкости, где три 1-дюймовые матрицы дают горизонтальное разрешение близкое к 1000 ТВ-линиям.

Существует немало испытательных таблиц, которые используются для оценки разрешающей способности телекамер. Наиболее популярная из них — это испытательная таблица EIA RETMA, но в последнее время таблица по рекомендациям IEEE-208 становится все более популярной. Существуют и другие таблицы, которые вы легко можете найти в сети Интернет. Многие из них разработаны для оценки какого-либо одного параметра телекамеры, но только испытательная таблица CCTV Labs была специально разработана для индустрии видеонаблюдения. Эта таблица появилась еще в первом издании этой книги в 1995 году и в настоящее время стала стандартом де-факто.

Сейчас примерно 500 производителей оборудования для видеонаблюдения используют испытательную таблицу CCTV Labs в своих измерениях и сравнительных тестах. Как и в предыдущих изданиях книги, в этом издании мы публикуем испытательную таблицу на обложке. На момент выхода книги это была самая последняя версия таблицы, которая со временем изменялась, и каждый ее новый элемент позволял измерять новые параметры. Для более точных измерений читатель может приобрести через веб-сайт www.cctvlabs.conn испытательную таблицу большего формата (A3). Эта таблица отличается более точным воспроизведением цветов и деталей. Конечно, издатель постарался по возможности точно воспроизвести версию таблицы для данной книги, но точность воспроизведения мной не контролировалась, так как требуется индивидуальный контроль типографских красок и полиграфического процесса.

Завершая этот раздел, мы бы хотели всячески поощрить читателей к обмену своими испытательными таблицами и результатами тестирования, что также можно сделать через веб-сайт CCTV Labs.

Присылая свои результаты тестирования, вы сможете поделиться ими с читателями журнала CCTV Focus, и это позволит нам всем вместе сравнивать различные телекамеры, цифровые видеорегистраторы и анализировать результаты сравнения.

Более подробно о параметрах, которые можно измерять с помощью испытательной таблицы CCTV Labs, вы можете прочесть в Главе 14.

Разрешающая способность тесно связана с полосой пропускания сигнала телекамеры. Эта связь объяснялась в предыдущем разделе.

Тестовая диаграмма на обложке книги, которую я подготовил для измерения разрешающей способности и других важных характеристик видеосигнала, может использоваться таким же образом. В разделе «Тестовая таблица для систем видеонаблюдения» вы найдете подробное объяснение других тестов.

Практический опыт показывает, что человеческий глаз с трудом различает разницу в разрешающей способности, если она составляет менее 50 линий. Это не означает, что разрешающая способность не является важным фактором в определении качества телекамеры, просто небольшая разница в разрешении едва заметна, особенно если она меньше 10 % общего числа пикселов.

Цветные телекамеры с одной ПЗС-матрицей (используемые в системах видеонаблюдения) имеют меньшую разрешающую способность, чем черно-белые, из-за деления на три цветовых компонента при том, что размеры этих ПЗС-матриц такие же, как у черно-белых телекамер. Трехматричные цветные телекамеры, используемые в телевещании, могут иметь гораздо более высокое разрешение. Появились телекамеры высокой четкости, где три 1 — дюймовые матрицы дают горизонтальное разрешение, близкое к 1000 ТВЛ.