Выбор видеокамеры с широким динамическим диапазоном

Был опыт общения вот с такой камерой, и мы и заказчики остались довольны как ценой так и качеством изображения. Ставили в магазине при входе.

ST-1012

680 ТВЛ с варио объективом 4-9мм, 1/3” SONY Super Had II (чип SONY EFFIO-E) день/ночь, и ИК подсветкой на 15 м свет. чувств. 0,5 / 0,01, объектив и комплектующие - Korea, BLC, D/N, AES, 2DNR, WDR, HLC, OSD меню - русский язык. 4500руб.

То Vocord:

Сравнения делаете по изображениям на экране монитора?

- Да, для оценки качества изображения мне достаточно сравнения на 14” ЭЛТ мониторе.

- то-же касается залива ячеек; вообще, у меня накоплено множество разнообразных и однотипных (стенд, табличка, любимый цветочный уголок, виды из ОДНОГО окна) роликов записанных с помощью ОДНОЙ модели регистратора – есть с чем сравнивать…

Скажу, что новая линейка в/к EHD610 от EF меня не слишком впечатлила…

Я всегда смогу определить лажу или соответствие в/к для моих практических применений.

- оценка "динамики движений" – тут я не совсем точно выразился – т.к. предполагается применение в/к с режимом накопления, то неизбежно приходиться пользоваться разного рода встроенными улучшайзерами, соответственно шлейф и пр.прелести.

Или верите на слово?

- EF достаточно серьёзный производитель, по крайней мере, всегда можно сравнить.

Если "скрин сравнений "- это монитор, то как вы различаете "ширину динамического диапазона" в 100 дБ и 120 дБ ?

- ситуация такова, что мне нет нужды ловить эти 20-30 дБ разницы; я просто сравню изображение, получаемое с различных камер в одинаковых условиях, и сценах; и, кстати, даже с 8-ми битной DVR оцифровкой, будет заметна разница на тёмных и светлых участках изображения, что собственно мне и надобно.

- ВЫ можете предложить нам что-то соответствующее нашим выше обозначенным требованиям?

То Трегарт:

- если ВАМ будет интересно, то я могу поделиться с вами некоторым опытом, кое-какой линейкой в/к, и пр.тонкостями.

А, теперь – за город!

я много ставил камер как в банкоматы так и рядом ...как в платёжные терминалы так и рядом ...по сбербанкам ..но тут я непонял что и как надо смотреть ?...что такого суперособенного запрашивается ?

- ВЫ можете предложить нам что-то соответствующее нашим выше обозначенным требованиям?

Динамический WDR предложить можем. 120 дБ будет достигаться при всех включенных артоматических режимах расширения ДД + ещё и обязательным использованием объектива с автодиафрагмой DC-drive. Но это будет точно не PIXIM 1/3" DPS, потому что у PIXIM и близко нет заявленных 120 дБ. Видеокамера IP мегапиксельная Vocord NetCam D14C20SA (оптический формат 2/3'). Вместо OSD - web-интерфейс настроек с возможностью в реальном времени видеть изменение изображения при изменении настроек.

...вокорд вскоре начнёт полностью весь каталог тут размещать ? я всё канечно понимаю ..но это уже кажется перебор

Динамический WDR предложить можем. 120 дБ будет достигаться при всех включенных артоматических режимах расширения ДД + ещё и обязательным использованием объектива с автодиафрагмой DC-drive.

Посмотрел ссылку на камеру. Нет там ничего про 120Дб. Дмитрий Заварикин=vocord.ru помнится сам же тут тему поднимал про квантовый шум, но так ничего и не понял.
Так из за этого самого квантового шума для того чтобы динамический диапазон при однократной экспозиции стал 120Дб=1000000 раз, необходимо чтобы число электронов в потенциальной яме было 1000000*1000000=1000000000000 штук! Триллион! И никакие 12-16 разрядные АЦП+"эквалайзер гистограммы видеоданных" это не изменят.
Во первых это недостижимая глубина потенциальной ямы для современных сенсоров. Во вторых это соответствует для экспозиции 20мс и черно-белого сенсора 1/2" освещенности на объекте порядка 45000000 лк (45 миллионов люкс). Для сенсора с цветовыми фильтрами не менее 180 миллионов люкс.
Такой освещенности в природе нет. Для сравнения, освещенность на солнце в яркий солнечный день - порядка 100000 люкс.

Все расчеты есть опять таки в статье Н. Уварова Секреты высокой чувсвителности ТВ камер

C другой стороны... Даже заявленный в параметрах камеры 16 разрядный АЦП (если он с округлением) ограничивает динамический диапазон значением 20*lg(2^16*2)= 102дБ из за шума квантования. (Но и эти 102дБ также не могут быть достигнуты из за квантового шума.)

Сколько можно спорить по вопросу чувствительности?

В соответствии с [В.К. Зворыкин, Д.А. Мортон, "Телевидение", "Связь" 1954г. стр. 266], число фотонов, приходящихся в секунду на люмен для белого света равно 1,4•10 в 16 степени штук. Я думаю, что мы доверяем отцу американского телевидения и нашему соотечественнику. Так что для любого идеального фотоприёмника (спектральная чувствительность совпадает с кривой видности глаза, квантовый выход равен единице, а отношение сигнал/шум определятся только шумом в потоке фотонов) зная время экспозиции и площадь пикселя элементарно можно рассчитать чувствительность для заданного отношения сигнал/шум, равного корню квадратному из числа фотонов падающих на пиксель.

Динамический WDR предложить можем. 120 дБ будет достигаться при всех включенных автоматических режимах расширения ДД + ещё и обязательным использованием объектива с автодиафрагмой DC-drive.

Посмотрел ссылку на камеру. Нет там ничего про 120Дб...

Всё верно. Только одно замечание. В нашем предложении говорилось о динамическом WDR. Что близко по идее с динамическим контрастом. Т.е. внутри одной сцены обеспечивается динамический диапазон ~69 дБ (11.4 бит на пиксел), а овещенность interscene, меняющаяся со временем (например, день/ночь) может составлять 120 дБ и более. Именно поэтому мы говорим, что необходимо включить все автоматические режимы: управления экспозицией и диафрагмой.

число фотонов, приходящихся в секунду на люмен для белого света равно 1,4•10 в 16 степени штук.

Всё-таки (и это уже обсуждалось, и много копьев было сломано), чтобы достаточно точно сосчитать число фотонов, необходимо знать о спектральной характеристике света. Для люминесцентной лампы свет тоже считается белым, но спектр его сильно отличается от лампы накаливания или от светодиодной. Фотоны в люмены переводятся с большой погрешностью. Поэтому компания Вокорд измеряет освещённости на своём стенде, не люксметрами, а радиометрами-фотометрами.

для любого идеального фотоприёмника (спектральная чувствительность совпадает с кривой видности глаза, квантовый выход равен единице, а отношение сигнал/шум определятся только шумом в потоке фотонов) зная время экспозиции и площадь пикселя элементарно можно рассчитать чувствительность для заданного отношения сигнал/шум, равного корню квадратному из числа фотонов падающих на пиксель.

так именно это мы и писали в нашем блоге: "Есть ли предел светочувствительности видеокамер?"

Все забыли, что это Pixim матрица.

У нее каждый пиксел может экспонировать с 5-ю различными выдержками в стандартном (для КМОП матриц) диапазоне освещенностей.

В результате обработки информации с каждого пиксела, ДД освещенности сцены (может и 120дБ) Pixim матрица сжимает до 48-50дБ., что мы и видим на мониторе.

Всё верно. Только одно замечание. В нашем предложении говорилось о динамическом WDR. Что близко по идее с динамическим контрастом. Т.е. внутри одной сцены обеспечивается динамический диапазон ~69 дБ (11.4 бит на пиксел), а овещенность interscene, меняющаяся со временем (например, день/ночь) может составлять 120 дБ и более. Именно поэтому мы говорим, что необходимо включить все автоматические режимы: управления экспозицией и диафрагмой.

Заварикин в своем репертуаре. Опять сел в лужу и вместо того чтобы это признать подменяет понятия.
Всем понятно, что речь шла о динамическом диапазоне ОДНОЙ СЦЕНЫ. Какой смысл говорить о динамическом диапазоне как "меняющаяся со временем (например, день/ночь) "?
Большинство камер даже китайских:) нормально подстраивается к освещенности в пределах реального диапазона. Здесь нет никаких проблем. Проблемы только с ДД ОДНОЙ СЦЕНЫ.

А на самом то деле все не так уж и верно:) и квантовый шум не всегда ограничивает динамический диапазон (ДД) в случае применения процессора камеры (DSP) для его сжатия.
Рассматрвать то надо каждый пиксель отдельно, ведь DSP рассматривает их отдельно. Квантовый шум каждого отдельного пикселя зависит от его освещенности (количества фотонов, электронов etc).
Темные пиксели имеют меньше абсолютное значение квантового шума чем светлые (хотя большее значение относительно яркости). При сжатии ДД с помошью DSP нам надо "подтянуть" яркость темных пикселей и уменьшить яркость светлых.

Мои рассуждения в предыдущем посте верны, если под ДД в 120Дб (1000000) мы понимаем "правильный" ДД, то есть возможность разбирать перепады яркости в 1/1000000 от максимальной яркости на любом уровне яркости (пусть даже только с помощью DSP). Для этого действительно число электронов в потенциальной яме должно быть не менее 1 миллиарда.

Но в реальных то камерах никак не может быть "правильного" ДД в 120 дБ, ведь разрядность хранения, передачи, отображения 8 бит = 48дБ.
Речь может идти лишь о "псевдодиапазоне" упиханном в 48дБ по усмотрению DSP. И вот для случая "псевдодиапазона" квантовый шум уже не выступает ограничивающим фактором. Ограничивающими факторами становятся шум чтения, глубина потенциальной ямы и разрядность АЦП.
Грубо, при шуме чтения в 20 электронов для достижения "псевдодиапазона" 120 дБ с однократным экспонированием, глубина потенциальной ямы должна быть не менее 20*1000000= 20 миллионов электронов (все равно нереально!), а разрядность АЦП не менее 20 бит (если считать шумы квантования без учета усреднения АЦП).