Статьи

Функции видеокамеры. WDR  04.11.2019 10:50

Итак, рассмотрим еще одну из полезных функций видеокамер наблюдения-WDR (Wide Dynamic Range) или широкий динамический диапазон. Что это такое и для чего это нужно?

Прежде чем ответить на этот вопрос приведем несколько примеров из жизни:

1. Видеокамера направлена изнутри помещения на дверь выхода на улицу, дверь открывается, поток яркого солнечного света, на его фоне появляется абсолютно темный контур человека, без всякой возможности различить лицо, одежду и т.д.

2.  Ночь. Видеокамера стоит на воротах, с целью определения номеров подъезжающих автомобилей, вокруг тусклый свет. Подъезжает автомобиль с яркими фарами, направленными в сторону видеокамеры. Номер автомобиля затемнен на фоне яркого света фар.

3.  Ночь. Горит яркий уличный фонарь освещения во дворе многоэтажного дома. Но видеокамера, направленная в сторону участка двора, почти ничего не видит, кроме яркого пятна, на земле, под фонарем освещения.

4.Прокатный цех. Видеокамера промышленного видеоконтроля наблюдает за рабочим процессом, за действиями людей при работе с раскаленным металлом, но проблема в том, что на фоне раскаленного металла (литье металла, горячие трубы, листы, другие горячие изделия), мало что можно увидеть, фон сильно затемнен.

Чтобы решить проблему обозначенную в вышеуказанных примерах и была разработана эта полезная функция.WDR можно расшифровать как некоторое соотношение максимального значения яркости отдельного объекта изображения и ее минимального значения. Функция WDR позволяет хорошо просматривать как очень светлые, так и очень темные участки кадра одновременно, четко, без засветок и затемнений. Принцип технологической реализации этой функции может быть разный:

• WDR ( DoubleScan для двойного сканирования либо QuadroScan для четырехкратного сканирования соответственно) – аппаратная реализация WDR

• DWDR (DigitalWDR, программный WDR) - программная реализация функции.

  WDR реализуется за счет матрицы способной за один кадр делать два сканирования (четыре для QuadroScan) с разной выдержкой. Одно сканирование – с длинной выдержкой, для качественной съемки темных участков, качество светлых при этом игнорируется. Второе сканирование – с короткой выдержкой, с целью качественной съемки светлых участков. Далее складывая участки, имеем на выходе более качественный кадр.
   DWDR-обрабатывает обычное изображение, увеличивая яркость на темных участках и сглаживая шумы.WDR измеряется в dB и исчисляется как отношение, а именно отношение светимостей самого засвеченного и самого тусклого объекта, которые были захвачены камерой. Значение WDR вычисляется как десятичный логарифм вышеуказанного отношения, взятого 20 раз: WDR = 20 * lg(Мс/Мт)
Где Мс это светимость наиболее яркого объекта, Мт это светимость наиболее темного распознаваемого объекта.
   В нашей реальной практике и при тестировании WDR чаще проявляет себя более эффективно, чем DWDR, но большое значение имеет и количественная характеристика WDR, выраженная в децибелах, чем она больше, тем лучше.

Более 10 лет назад компания Panasonic предложила свою серию видеокамер наблюдения WV-CP460SD2, WV-CP480SD3 с функцией WDR, эффективность расширения динамического диапазона которых в сравнении с видеокамерами без этой функции при варианте SD2 составляло 80 раз, а SD3 примерно 160раз. И реальный опыт показывал, что такие видеокамеры с успехом справлялись с ситуационными задачами, которые были приведены выше.

На современном рынке видеонаблюдения большое количество видеокамер имеют функцию DWDR или WDR, но, к сожалению, трудно среди них найти модель, которая могла бы полноценно соответствовать ожиданиям, даже если в технических параметрах заявлены достаточно высокие параметры в 120 и 130 децибел. Связано это, скорее всего, с той ситуацией, что до сих пор нет единого стандарта и методик измерения.

И еще можно добавить следующее: когда целью видеокамеры является идентификация объектов, субъектов, то разрешение видеокамер, не единственный значимый критерий и не всегда играет решающую роль, в получении четкой видеоинформации, из-за возможных динамических засветок, затемнений возникающих в следствие изменения интенсивностей и направлений различных источников света, а также динамики объектов (субъектов) этот свет отражающих.

В итоге, хотелось бы Вам пожелать найти удачную модель видеокамеры, с реально работающей  полезной, для видеонаблюдения, функцией -WDR и самим оценить ее полезность на практике.