Ещё раз по поводу параметров телевизионных камер для охранного телевидения

Антокольский Л.М. Главный инженер НПО ООО «Аквилон-А Системы безопасности»

Одна вполне уважаемая фирма, участница нашего общего рынка технических систем безопасности, опубликовала в Интернете информацию о поступлении новой ПЗС камеры. Здесь не называю ни модель камеры, ни тем более, название фирмы. Поскольку не хотелось бы бросать тень на авторитет фирмы, и пока нет никаких оснований сомневаться в качестве конкретной камеры. Хотелось бы обсудить только цифры, приведенные в сообщении, и их соответствие реальному физическому миру и принципам науки метрологии.

 

  1. Разрешение 580 ТВЛ.

    Причём указывается, что используется 1/3 ПЗС матрица. Очевидно, что идёт речь о стандартной матрице. Здесь необходим краткий исторический экскурс. Ещё 5-6 лет назад выпускались камеры со «стандартным» и «высоким» разрешением с матрицами 500х582 и 752х582 эффективных пикселей и указанным разрешением 330 и 460 ТВЛ соответственно. Коэффициент Келла соответственно 500/330=0,66 и 752/460=0,61. Позже придумали технологии, которые позволили несколько увеличить разрешение при той же матрице в 752 пикселя. А разрешение все производители камер стали указывать в меру своего самомнения, в 520, 550 и вот теперь в 580 ТВЛ. Коэффициент Келла при этом составит 0,77. Хотя, в классических учебниках по телевидению указано, что для цветных камер он не более 0,64. Специальными приёмами его можно приблизить к показателю для ч/б камер — 0,76, но превзойти — вряд ли.

    Не думаю, что у новой камеры TK-C2201WPE производилось корректное измерение по специальным измерительным таблицам для оптики и светоприёмников (фотопластинок, плёнок, матриц). Я не исключаю, что камера, у которой в паспорте указано 560 ТВЛ, может быть лучше, чем у той, где указано 520 (того же производителя), но это касается скорее такого трудно определяемого понятия, как «качество изображения». Это аналог «прозрачности» и «глубины» звука у электронщиков меломанов, и определяет степень наслаждения картинкой или звуком. Также, субъективно у одной камеры изображение может быть приятнее, «мягче», чем у другой, может быть точнее цветопередача, но не это определяет, например, читаемость автомобильных номеров.

     

  2. Чувствительность 0,05 люкс в ЦВЕТНОМ режиме для камер День/Ночь.

    Прошу прощения, но хочется повторить за Станиславским: «Не верю!». Тем более, как указано, формируется качественное видео при такой освещённости с НЕИЗМЕННЫМ разрешением в 580 ТВЛ. При этом следует помнить, что это чувствительность, приведенная для случая, когда ИК заграждающий фильтр задвинут. В моей статье "Люксы и децибелы. Особенности измерения чувствительности видеокамер" есть некоторые соображения по поводу чувствительности камер, и главное, есть ссылки на другие серьёзные статьи по этому поводу, в частности на журнал «Специальная техника». Если Вы видите в паспорте чувствительность со многими нулями после точки, помните, пожалуйста, что камера ну никак не может работать, если на пиксель её матрицы падает меньше одного фотона!

     

  3. Отношение сигнал/шум 52дБ.

    Как правило, все производители указывают - не менее 50дБ и обязательно указывают «при выключенном АРУ». Технология измерения этого параметра непростая, нужно корректно отключать АРУ. И точность этого измерения невелика, вряд ли больше чем 3дБ. Это значит, что точно сказать отношение 49 или 52 дБ просто нельзя. Так что здесь это просто лукавое желание указать больше, чем у конкурентов.

     

  4. Наработка на отказ превышает 90 000 часов.

    Сначала определение: Наработка на отказ - это "наработка объекта от окончания восстановления его работоспособного состояния после отказа до возникновения следующего отказа".

    Как эта величина измеряется?

    Корректно — единственным способом, взять партию камер данной модели не меньше 100 штук и выдержать их рабочем режиме лет 15-20, а потом усреднить времена, прошедшие от одного ремонта до следующего. Но так, понятно, никто не делает.

    Возможен другой экспериментальный метод. Придумать тяжёлые условия (температура, влажность, тряска, ионизирующие излучения и т.п.), которые уменьшают срок службы камеры, например, в 20 раз. Тогда, если бoльшая часть камер выдержит более полугода, можно надеяться, что в нормальных условиях они 10 лет выдержат. Но сам коэффициент 20 может быть оценён приблизительно.

    И, наконец, обычно пытаются вычислить наработку на отказ заранее, исходя из представлений о надёжности составных частей изделия. Это возможно, но метод также достаточно субъективен. Вообще говоря, надёжность изделия не определяется надёжностью комплектующих, а сильно зависит от такого сложного параметра как культура производства. На лекциях по надёжности РЭА нам в институте Связи приводили пример: Наработка на отказ транзисторных радиоприёмников из одинаковых элементов и на одних и тех же печатных платах, собранных на рижском и ташкентском радиозаводах, различается в 10 раз. Так что в момент выхода на рынок новой модели можно только предположить, что наработка на отказ у неё будет не хуже, чем у предыдущих, собранных на этом же заводе. Если пытаться оценить численно, наверное, можно сказать что-то вроде: скорее всего наработка на отказ новой видеокамеры будет составлять от двух до десяти лет.

     

Что же из всего этого следует?

Читать любые материалы, особенно рекламного свойства, следует с долей здорового скепсиса. Если приведены некоторые численные значения, посмотрите, пожалуйста, не противоречат ли эти цифры Вашему жизненному опыту, хотя бы школьному курсу естественных наук.

P. S. Почти всегда, между моментом окончания сочинения текста и опубликованием проходит заметный интервал времени. Это, как правило, хорошо! Автору предоставляется возможность подумать прежде всего о том, достоин ли материал публикации. Не появилось ли на эту же тему чего-нибудь принципиально нового? В данном случае, прошёл «Форум Безопасности» в Москве, в «Крокус Сити». Но по обсуждаемому предмету ничего принципиально не изменилось. По-прежнему производители видеокамер объявляют их паспортные характеристики, соревнуясь друг с другом. В первую очередь это относится к разрешению камеры в телевизионных линиях. Иногда можно увидеть и совсем несуразные цифры – разрешение не только 600, но и 800 ТВЛ.

Понятно, что все производители дружно оказались в ловушке, поскольку никто не может указать разрешение меньше, чем у конкурентов.

А что же делать покупателю?

Простейшую вещь! Не обращать внимания на ТВЛ, указанные в паспортах, и понимать, что сейчас в камерах с аналоговым выходом применяются матрицы ПЗС — 752х582 и КМОП 1280х720 для ТВЧ. Для них, максимально возможное разрешение будет примерно 564 и 960 ТВЛ.

А в самом неприятном положении оказываются проектировщики систем охранного телевидения. Если в техническом задании на систему указано, что у камер, используемых в системе, должно быть разрешение не менее 580 ТВЛ, то проектировщику, выбирающему производителя, придётся ориентироваться не на видеокамеры наилучшего качества и надёжности и даже не на более экономное решение, а на наиболее хвастливого производителя.

Здесь, в первую очередь, следует обратиться к разуму и здравому смыслу ЗАКАЗЧИКА. Ему, вероятно, следует обращать внимание на совершенно объективный параметр – число активных пикселей по горизонтали у матрицы. Это будет 752 для традиционной ПЗС камеры и 1280 для ТВЧ.

А производители, скорее всего, так и будут указывать число ТВЛ, исходя из своих представлений. Возможно, это прекратится после перехода на цифровые представления. Никто ведь не посмеет сказать, что в один байт помещается более восьми бит. Так же, как ныне никто не станет убеждать, что нальёт потребителю 0,75 в пол-литровую бутылку.