Vaizdo kamerų naktinis matymas: IR, balta šviesa ir lux skaičiai

Vagystė įvyko naktį, kamera veikė, įrašas yra. Tik jame matosi pilkas siluetas, pora šviesos dėmių ir nieko daugiau. Policijai iš tokio įrašo naudos nedaug, o savininkui lieka klausimas, už ką jis mokėjo.

Jei apie kameras galvojate rugpjūtį, laiką pasirinkote gerai. Vaizdo kamerų naktinis matymas yra tas parametras, kuris vasarą beveik nesimato, o spalį tampa vieninteliu, kuris svarbus. Lietuvos hidrometeorologijos tarnybos duomenimis, 2025 metų rugpjūtį saulė Lietuvoje vidutiniškai spindėjo 235,6 valandos, o rugsėjį jau tik 186,3 valandos. Skirtumas beveik penkiasdešimt valandų šviesos per mėnesį, ir jis tik didėja.

Šiame straipsnyje paaiškinsime, kaip iš tikrųjų veikia trys skirtingi naktinio matymo būdai, ką reiškia gamintojų nurodomi lux skaičiai ir DORI atstumai, ir kodėl techniškai gera kamera vis tiek gali duoti nenaudingą naktinį vaizdą. Visi techniniai duomenys čia paimti iš gamintojų specifikacijų, o ne iš reklaminių brošiūrų.

Kaip veikia vaizdo kamerų naktinis matymas

Kamera nemato tamsoje. Ji arba surenka tai, kas dar liko iš aplinkos šviesos, arba pati apšviečia sceną. Iš to seka trys skirtingi sprendimai, kurie duoda visiškai skirtingą rezultatą.

Infraraudonųjų spindulių apšvietimas

Klasikinė naktinė kamera turi infraraudonųjų (IR) šviesos diodus. Sutemus kamera nuima IR filtrą ir įsijungia diodus, kurių bangos ilgis, pavyzdžiui, Hikvision DS-2CD2143G2-IS modelyje yra 850 nm. Žmogaus akis šios šviesos beveik nemato, todėl kaimynų ji netrikdo.

Kaina už tai yra spalva. Su IR apšvietimu vaizdas visada nespalvotas. To paties modelio specifikacijoje nurodyta, kad naktinis režimas veikia esant 0 lux, tai yra visiškoje tamsoje, bet tik su įjungtu IR, o IR apšvietimo nuotolis siekia iki 30 metrų.

Praktikoje tai reiškia štai ką. Matysite, kad kieme yra žmogus. Matysite, kaip jis juda. Bet automobilio spalvos, striukės atspalvio ar numerio ženklo iš IR vaizdo dažnai neatpažinsite.

Balta šviesa ir spalvotas vaizdas naktį

Antras kelias yra šviesiai jautrus objektyvas plius balta arba šilta šviesa. Hikvision šią technologiją vadina ColorVu, Dahua vadina Full-color. Esmė ta pati: labai atviras objektyvas surenka daugiau šviesos, o kai jos nebelieka visai, įsijungia baltas prožektorius ir vaizdas išlieka spalvotas.

Skaičiai parodo skirtumą aiškiai. Įprastos IR kameros DS-2CD2143G2-IS objektyvo diafragma yra F1,6, o mažiausias apšvietimas spalvotam vaizdui 0,005 lux. ColorVu 3.0 modelio DS-2CD1T67G3-LIU specifikacijoje nurodyta diafragma F1,0 ir 0,0005 lux spalvotam vaizdui. Tai dešimt kartų mažesnis reikalingas apšvietimas. Skirtumą lemia ir pati diafragma: praleidžiamos šviesos kiekis kinta atvirkščiai proporcingai diafragmos skaičiaus kvadratui, todėl F1,0 objektyvas surenka maždaug 2,5 karto daugiau šviesos nei F1,6.

Spalvotas naktinis vaizdas turi ir trūkumą. Baltas prožektorius matomas, jis apšviečia kiemą ir gali erzinti kaimynus ar patį šeimininką miegamajame.

Hibridinis režimas, kai kamera pati renkasi

Naujesni modeliai turi abu šviestuvus viename korpuse. Minėtame ColorVu 3.0 modelyje nurodytas Smart Hybrid Light su trimis apšvietimo režimais, o bendras papildomo apšvietimo nuotolis siekia iki 50 metrų.

Dahua tą pačią logiką aprašo konkrečiai. Numatytasis režimas perjungia infraraudonąjį ir šiltą apšvietimą tada, kai aptinkamas objektas. Antras režimas palieka tik IR ir tinka ten, kur šiltos šviesos nereikia, nes taip smarkiai sumažinamas šviesos taršumas. Trečias režimas palieka tik šiltą šviesą ir skirtas scenoms, kuriose būtinas spalvotas įrašas.

Praktinis rezultatas geriausias iš abiejų pusių. Kiemas naktį stovi tamsus, o prožektorius užsidega tik tada, kai kamera aptinka žmogų arba automobilį. Tuo momentu ir gaunamas spalvotas kadras.

Toliau pateikiame, kaip trys sprendimai atrodo šalia vienas kito. Skaičiai paimti iš dviejų konkrečių Hikvision modelių specifikacijų, abu su 2,8 mm objektyvu.

Norite tiksliai žinoti, kuris režimas tiktų jūsų objektui? Mūsų inžinierius įvertina apšvietimą vietoje per vieną apžiūrą. Gauti nemokamą konsultaciją.

Ką iš tikrųjų reiškia lux skaičius

Lux yra apšvietimo vienetas. Kuo mažesnis skaičius specifikacijoje, tuo mažiau šviesos kamerai reikia, kad dar susiformuotų vaizdas.

Svarbu skaityti visą eilutę, o ne vien skaičių. Gamintojas rašo, pavyzdžiui, taip: 0,0005 lux esant F1,0 ir įjungtam AGC, ir 0 lux su apšvietimu. Pirmoji dalis sako, ką kamera padaro pati, antroji dalis sako, kad visiškoje tamsoje ji vis tiek priklauso nuo savo prožektoriaus.

Būtent čia dažniausiai klystama parduotuvėje. Užrašas „0 lux" ant dėžutės nereiškia, kad kamera mato be šviesos. Jis reiškia, kad kamera turi savo šviestuvą.

Vytautas iš Kėdainių rajono pernai rudenį pirko dvi kameras prie garažo, nes aprašyme matė būtent „0 lux". Sumontavo pats, po stogeliu, prie pat baltos sienos. Naktį įrašuose gavo baltą miglą per pusę kadro. IR šviesa atsimušė į šalia esančią sieną ir grįžo atgal į objektyvą. Kamera buvo tvarkinga, klaida buvo ne joje.

DORI atstumai: kiek toli kamera mato ir ką ten matyti

Antras skaičius, kurio verta ieškoti specifikacijoje, yra DORI. Tai tarptautinio standarto IEC 62676-4 pagrindu sudaryta skalė, aprašyta ir Axis techniniame dokumente apie pikselių tankį.

Skalė turi keturias pakopas ir kiekvienai reikia vis daugiau pikselių viename metre vaizdo:

• Aptikimas (Detection), 25 pikseliai metrui. Galima nustatyti, kad kažkas ten yra.
• Stebėjimas (Observation), 63 pikseliai metrui. Matyti, kiek žmonių ir kokie jų požymiai, pavyzdžiui, drabužiai.
• Atpažinimas (Recognition), 125 pikseliai metrui. Galima pasakyti, ar tai tas pats žmogus, kurį jau matėte anksčiau.
• Identifikavimas (Identification), 250 pikselių metrui. Galima nustatyti konkretų asmenį.

Gamintojai šias pakopas perskaičiuoja į metrus. Minėtos ColorVu kameros su 2,8 mm objektyvu DORI yra 68 metrai aptikimui, 27 stebėjimui, 13 atpažinimui ir 6 metrai identifikavimui. IR kameros DS-2CD2143G2-IS su tokiu pačiu 2,8 mm objektyvu skaičiai beveik identiški: 67, 26, 13 ir 6 metrai.

Iš to seka išvada, kurios reklamose nerasite. Dviejų kamerų geometrija vienoda, o reikalingas apšvietimas skiriasi dešimt kartų. Tai reiškia, kad DORI atsako į klausimą, ką matysite dieną, o lux ir apšvietimo tipas atsako, ar naktį iš tos pačios vietos apskritai kas nors matysis.

Praktiškai tai keičia sprendimą dėl kiekvienos kameros. Prie vartų, kur reikia numerio ženklo ar veido, reikia arčiau statomos kameros arba siauresnio objektyvo. Bendram kiemo vaizdui užtenka plataus kampo. Plačiau apie tai rašėme straipsnyje, kaip išsirinkti vaizdo stebėjimo kamerą.

Kur naktinis matymas sugenda praktikoje

Dažniausiai kalta ne kamera, o aplinka aplink ją. Keturios klaidos kartojasi beveik kiekviename objekte.

Atspindys nuo artimo paviršiaus. Siena, stogelis, latakas ar tvora kameros regėjimo lauko krašte grąžina IR šviesą atgal ir vaizdas užsipildo migla. Kamerą reikia atitraukti nuo paviršiaus arba pakreipti.

Voratinkliai ir vabzdžiai. Šiltas kameros korpusas ir IR šviesa pritraukia vabzdžius, o vorai audžia tinklus tiesiai prieš objektyvą. Naktį toks tinklas atrodo kaip judanti balta juosta ir dar sukelia klaidingus judesio pranešimus. Tai viena iš priežasčių, kodėl stebėjimo kamerų priežiūra rudenį reikalinga dažniau nei vasarą.

Šviesa fone. Gatvės žibintas, kaimyno prožektorius ar automobilio žibintai tiesiai priešais kamerą užtemdo visa kita. Čia padeda plataus dinaminio diapazono funkcija, pavyzdžiui, minėtoje ColorVu kameroje nurodytas 120 dB WDR, bet dar labiau padeda tinkamai parinktas kampas.

Drėgmė korpuse. Rudenį rasa ir temperatūros svyravimai suranda kiekvieną nesandarumą, o aprasojęs objektyvas naktį virsta šviesos dėme. Apie apsaugos klases ir montavimą rašėme straipsnyje apie tai, ar lauko kameros atsparios lietui. Minėta ColorVu kamera turi IP67 klasę, bet net ir ji priklauso nuo to, kaip užsandarintas kabelio įvadas.

Kaip pačiam pasitikrinti naktinį vaizdą

Patikrą galima atlikti per pusvalandį ir be jokių įrankių. Reikia tik telefono ir vieno padėjėjo.

1. Palaukite tikros tamsos, ne prieblandos. Rugpjūtį tai maždaug dvidešimt antra valanda, spalį jau septynios vakaro.
2. Paprašykite žmogaus lėtai praeiti pro kiekvieną kamerą trimis atstumais: prie pat objekto, viduryje kiemo ir prie sklypo ribos.
3. Žiūrėkite įrašą, o ne tiesioginį vaizdą. Įrašas suspaudžiamas, todėl jame detalių visada mažiau nei ekrane realiu laiku.
4. Prie kiekvienos kameros užsirašykite, ką iš įrašo galite pasakyti: ar žmogus yra, kokie jo drabužiai, ar tai pažįstamas asmuo, ar galėtumėte jį nurodyti vardu.
5. Tuos pačius atstumus pakartokite su automobiliu, jei prie objekto įvažiuoja transportas.

Rezultatas iškart parodo, kurios kameros dirba tik aptikimo lygiu, o kurios duoda atpažinimui tinkamą vaizdą. Dažniausiai paaiškėja, kad viena ar dvi kameros stovi ne toje vietoje, o likusios veikia gerai.

Rasa iš Kauno turi nedidelę parduotuvę su kiemu prekių iškrovimui. Kameros buvo geros, IR nuotolis pakankamas, bet naktį prie vartų sustojusio furgono numerio ženklas įraše šviesdavo kaip balta plokštelė. Kaltas buvo atspindintis numerio dangalas ir per stiprus IR iš trijų metrų. Kamerą perkėlus toliau ir perjungus į baltos šviesos režimą, numeris tapo įskaitomas. Įrangos keisti neprireikė.

Ką rinktis pagal objektą

Sprendimas priklauso ne nuo to, kuri technologija naujesnė, o nuo to, ko reikia iš įrašo.

• Privatus namas su kiemu. Prie įvažiavimo ir durų verta rinktis spalvotą naktinį vaizdą, nes ten svarbūs drabužiai, automobilis ir veidas. Kiemo perimetrui užtenka IR.
• Sodyba be nuolatinių gyventojų. Čia svarbiausia ne detalė, o pats aptikimas ir energijos sąnaudos, todėl IR režimas dažnai praktiškesnis. Apie ryšio sprendimus rašėme straipsnyje apie vaizdo kameras sodybai be interneto.
• Parduotuvė, sandėlis, kiemas su transportu. Reikia spalvos ir numerių ženklų, todėl hibridinis apšvietimas su aptikimu pagrįstu perjungimu yra tinkamiausias.
• Daugiabučio ar biuro prieigos. Balta šviesa naktį veikia ir kaip atgrasymas, nes žmogus mato, kad jis apšviestas.

Mindaugas prie Jonavos turi sodybą, kurioje žiemą negyvena. Pernai lapkritį jis norėjo statyti keturias spalvotas kameras aplink visą sklypą. Po apžiūros liko dvi hibridinės kameros prie ūkinio pastato ir įvažiavimo, o perimetrui parinktos paprastesnės IR kameros. Sistema atsiėjo pigiau, o įrašas iš tų dviejų vietų, kur iš tikrųjų kas nors vyksta, tapo spalvotas ir naudingas.

Jei norite, kad kamerų vietos būtų parinktos pagal realų apšvietimą, o ne pagal spėjimą, užsakykite nemokamą apžiūrą. Dirbame visoje Lietuvoje.

Dažniausiai užduodami klausimai

Ar vaizdo kamerų naktinis matymas veikia visiškoje tamsoje?

Taip, bet tik su savo apšvietimu. Gamintojų specifikacijose nurodoma 0 lux reikšmė galioja įjungus IR arba baltą šviestuvą. Be jokio šviesos šaltinio ir be įjungto kameros apšvietimo vaizdo nebus.

Kuo skiriasi IR ir spalvotas naktinis matymas?

IR apšvietimas naudoja 850 nm bangos ilgio šviesą, kurios akis beveik nemato, o vaizdas gaunamas nespalvotas. Spalvotas naktinis matymas remiasi šviesiai jautriu objektyvu ir balta arba šilta šviesa, todėl išlieka spalvos, bet apšvietimas matomas iš šalies.

Kiek metrų naktį mato vaizdo kamera?

Priklauso nuo šviestuvo. Hikvision DS-2CD2143G2-IS specifikacijoje IR nuotolis nurodytas iki 30 metrų, o ColorVu 3.0 modelyje DS-2CD1T67G3-LIU papildomo apšvietimo nuotolis siekia iki 50 metrų. Tai atstumas, kurį apšviečia kamera, o ne atstumas, kuriame atpažinsite veidą.

Ar baltas kameros prožektorius netrukdys kaimynams?

Gali trukdyti, jei jis dega visą naktį. Todėl gamintojai siūlo režimus, kai balta šviesa įsijungia tik aptikus žmogų ar automobilį, o likusį laiką veikia tik IR. Dahua tokį režimą aprašo kaip skirtą šviesos taršai mažinti.

Ar verta keisti senas kameras vien dėl naktinio matymo?

Verta tada, kai naktiniai įrašai neatsako į klausimą, kas ir ką darė. Jei matote judesį, bet nieko negalite atpažinti, problema dažniausiai yra apšvietime ir kameros vietoje, o ne įrašymo įrenginyje. Neretai užtenka perkelti dvi kameras ir pakeisti tik jas.

Kaip naktinį matymą veikia rūkas ir lietus?

Kritulių ir rūko lašeliai atspindi kameros šviesą atgal, todėl vaizdas prašviesėja ir praranda kontrastą. Padeda šviestuvo nukreipimas žemyn, kameros atitraukimas nuo sienų ir švarus objektyvas.

Išvada

Vaizdo kamerų naktinis matymas yra ne viena funkcija, o trys skirtingi sprendimai su skirtinga kaina ir skirtingu rezultatu. IR duoda nespalvotą vaizdą ir nematomą apšvietimą. Balta arba šilta šviesa duoda spalvą, bet yra matoma. Hibridinis režimas leidžia laikyti kiemą tamsų iki to momento, kai kamera ką nors aptinka.

Renkantis verta žiūrėti į tris dalykus specifikacijoje: mažiausią apšvietimą lux vienetais kartu su diafragmos reikšme, apšvietimo tipą ir jo nuotolį, ir DORI atstumus. Skirtumas tarp 0,005 ir 0,0005 lux yra dešimteriopas, o DORI skaičiai tuo tarpu gali būti beveik vienodi. Kamera, kuri dieną atrodo tokia pati, naktį gali duoti visai kitokį įrašą.

Ir dar viena mintis. Geriausia įranga netinkamoje vietoje duoda prastesnį rezultatą nei vidutinė įranga, pastatyta ten, kur reikia. Prieš pirkdami suplanuokite, ką konkrečiai norite matyti kiekviename kadre. Papildomų idėjų rasite straipsniuose apie tai, kur montuoti vaizdo kameras ir kaip apsaugoti namus tamsiuoju metų laiku.

Rugpjūtis tam tinka geriau nei spalis. Lauke dar šilta, montuotojų grafikai laisvesni, o iki tikrosios tamsos liko pora mėnesių. Gauti nemokamą konsultaciją galite paskambinę +370 664 08086 arba parašę info@manoapsauga.lt. Apžiūra ir pasiūlymas nemokami, be jokių įsipareigojimų.