что такое dwdr в камере видеонаблюдения
Функция DWDR представляет собой функцию расширенного динамического диапазона. Она применяется в современных камерах видеонаблюдения для улучшения качества изображения. Это относится как к черно-белому, так и к цветному видео. Применяя эту опцию, владелец системы сможет увидеть те детали, которые иначе бы остались «за кадром». Например — даже при недостаточном освещении он сможет рассмотреть и часть объекта, находящуюся на свету, и то, что расположено в тени.
Обычно камеры «обрезают» лишнее, и темные участки смотрятся абсолютно черными, и увидеть что-либо можно лишь там, куда падает больше всего света. Применение других функций для улучшения качества изображения не позволяет сделать его более контрастным, передав все оттенки цветов (а не просто черный, белый и серый).
Увеличив время диспозиции, удастся лучше рассмотреть каждый фрагмент, но такой вариант неприемлем, если требуется вести съемку движущихся предметов;
Обработка картинки с целью усиления затемненных зон сделает их более яркими, но одновременно засветит те области, которые и так были хорошо заметны.
При описании технология DWDR способность камер к работе с изображением измеряется в децибелах. Оптимальный вариант — когда можно с одинаковой четкостью рассмотреть и то, что происходит на освещенной стороне (улицы), и на противоположной, находящейся в тени. Поэтому для уличных камер слежения этот параметр даже более важен, чем четкость.
Показатель в 2-3 и более мегапикселей вовсе не говорит о хорошей светочувствительности или высокой контрастности картинки. Подобная камера может выиграть только при хорошем освещении, но ночью или в тени покажет себя не лучшим образом.
Виды WDR
Что это — DWDR мы ответили. Но необходимо описать отличия двух распространенных способов, с помощью которых реализована эта функция:
WDR или RealWDR — технология, основанная на аппаратных методах;
DWDR или DigitalWDR — технология, основанная на программных методах.
Камеры с WDR используют двукратное (иногда четырехкратное) сканирование объекта. То есть, сначала делается снимок с обычной экспозицией, позволяющей увидеть детали на освещенной стороне. Затем производится съемка с увеличенной экспозицией — освещенная область засвечивается, а теневая становится более светлой. На третьем этапе оба кадра накладываются друг на друга, формируя уже ту картинку, которую увидит оператор.
Если в камере используется DWDR (обычно это IP-системы), все действия происходят исключительно за счет программ обработки изображения. Они сами определяют, какие зоны нужно сделать более яркими, контрастными, и не трогают те, которые и так хорошо просматриваются. Такой подход дает большую отдачу, но и требует дополнительной мощности от системы.
Зависимость от разрешения
Что значит DWDR для системы наблюдения на объекте? В первую очередь это возможность вести наблюдение при любых (в разумных пределах) условиях освещенности. Поэтому, приобретая камеру, необходимо смотреть не только на ее разрешение и угол обзора, но и на другие параметры.
В последние годы стоимость аппаратуры с указанной функцией падает в цене, однако все еще ощущается разница между ней и «простыми» видеокамерами. Если вы приобретаете оборудование из нижнего или среднего ценового сегмента, скорее всего, придется пожертвовать либо разрешение, либо дополнительными опциями.
Далеко не всегда нужна картинка в несколько мегапикселей, но и не везде требуется DWDR. Можно посоветовать, лишь отталкиваться от конкретных задач для конкретного объекта и выбирать оборудование уже на основании этого.
Обзор DWDR функции — принцип функционирования главные отличительные черты от функции WDR
Современные системы видеонаблюдения рассчитаны на круглосуточную работу при освещенности различной интенсивности и направленности потоков света. При такой напряженной эксплуатации в критических условиях особо важной характеристикой для камеры видеонаблюдения становится ее динамических диапазон.
Это величина, характеризующая минимальный и максимальный уровень освещенности, которую камера в состоянии воспринять и зафиксировать без значительного ущерба для качества получаемого видеофайла. Устройства, у которых динамических диапазон небольшой, способны производить видео и фотосъемку качественного изображения только при равномерном освещении. Если же освещенность в кадре распределена неравномерно, имеет значительные изменения на различных участках или быстро изменяется, то контрастность на полученном изображении будет резкой, неестественной, режущей глаз.
Неравномерное освещение и качественное изображение
Качество получаемого видео и фото зависит и от уровня и интенсивности светового потока, от его равномерного распределения по объекту съемки или фону. При получении студийных или любительских записей и фотографий, установить соответствующее световое оборудование или подождать подходящего момента, сменить место видеосъёмки не представляется сложным. Совсем другая ситуация со стационарно закрепленной на нужном месте видеокамерой, которая вынуждена продолжать видеосъемку независимо от месторасположения или погодных условий.
Такая проблема оставалась актуальной не только при интенсивном встречном световом потоке, но и при сильном быстро меняющемся освещении. Такое освещение не позволяет получить качественное изображение объекта, находящегося в тени или при встречном свете. Это происходит оттого, что матрица камеры в состоянии качественно распределить полутона, которые значительно отличаются друг от друга по яркости. А если в кадре наблюдается градация значительного количества цветов, то их часть наиболее сходная по цветовому спектру будет передана как один цвет. В этом случае необходима дополнительная обработка изображения программными или аппаратными средствами.
Функция DWDR
Способность камеры применять специальные средства – цифровую обработку исходящего сигнала, для расширения динамического диапазона, называют функцией DWDR. С ее помощью возможно получение видео и фотоизображений требуемого качества, даже если в кадре одновременно присутствуют участки, значительно отличающиеся по интенсивности освещения. Потеря контрастности изображения происходит потому, что многие камеры не в состоянии обработать весь спектр градаций серого, который находится в кадре одновременно. При вычислении экспозиции с максимальным числом градаций многие светлые объекты и яркие участки будут переданы в более темном цветовом диапазоне и наоборот темные участки будут показаны в более светлом спектре. Это приводит к нарушению аутентичности передачи изображения и существенной потере контрастности.
Благодаря использованию камерой DWDR функции в кадре происходит фиксация и изменение градации серого. Цветопередача получается максимально достоверной при полном сохранении контрастности. При этом детализация объекта остается на прежнем высоком уровне благодаря дополнительной цифровой обработке.
Разница между DWDR и WDR
DWDR и WDR фактически выполняют одну и ту-же функцию. Они реализуют расширение динамического диапазона, но радикально отличаются принципом действия:
Видео, демонстрирующее разницу в качестве изображения, обработанного по технологии DWDR и WDR:
Использование видеокамер с функциями DWDR и WDR целесообразно в системах уличного видеонаблюдения. Так как стоимость таких изделий довольно высока, их рекомендуется применять на ответственных участках внешнего периметра.
WDR в видеокамере что это?
Что такое WDR
Одной из проблем, присущих системам видеонаблюдения, является неравномерность светового потока в процессе съёмки, вследствие чего в участках кадра с преобладанием более интенсивного потока будет наблюдаться избыточная засветлённость, а те, которым, наоборот, недостало освещённости, станут выглядеть более тёмными. Таким образом, к различным искажениям итоговой картинки приводят как избыточное освещение, так и недостаток показателя освещенности в кадре.
Для решения подобной проблемы была разработана такая технология, как WDR (Wide Dynamic Range – расширенный динамический диапазон), при использовании которой камера осуществляет попеременную съёмку двух и более кадров, имеющих различную выдержку, которые затем совмещаются в один для получения наиболее качественного изображения, в котором будут хорошо видны как светлые, так и тёмные участки.
Виды WDR и его отличие от BLC
В обычной ситуации камера вынуждена фиксировать участки различной освещённости, используя одну и ту же выдержку. При использовании функции WDR сначала задействуется более высокая выдержка для фиксации хорошо освещенных участков, а затем более низкая – для затемнённых, и из совмещения нескольких видов снимаемых областей и формируется финальное изображение.
Аппаратная реализация WDR носит название RealWDR и может обозначаться как DoubleScan при применении двукратного сканирования, либо как QuadroScan – для четырёхкратного. Существует и программная реализация технологии, называемая DWDR или D-WDR (Digital WDR – программный WDR), которая, конечно, не столь эффективна и представляет собой своеобразный фильтр, применяемый к изображениям, наподобие тех, что используются в программе Adobe Photoshop. Данный фильтр приводит к возрастанию яркости на тёмных участках и к уменьшению шумов.
Заметим, что при использовании DWDR наблюдается значительно меньшая детализация изображения, чем для аналогичной съёмки с применением RealWDR, поскольку здесь корректировке подвергается уже полностью сформированное изображение (представленное единичным кадром).
Также не следует путать данную технологию с функцией BLC (Back Light Compensation – компенсация задней подсветки), которая обеспечивает автоматическую настройку камеры, подгоняя параметры съёмки под нужный уровень компенсации воздействия встречного света. По сути, это просто подсветка, которая оказывается полезна в тех случаях, когда наблюдаемый объект освещён ярким светом, направленным сзади (при съёмке человека, заходящего с улицы в помещение; автомобиля, едущего с включёнными фарами, и др.).
В отличие от BLC, технология WDR позволяет добиваться более чёткого изображения за счёт того, что зона применения соответствующего фильтра в ней не ограничивается отдельными участками, а происходит равномерная обработка всего кадра.
Таким образом, можно провести следующую градацию всех технологий, используемых для компенсации эффектов засветки:
Где и когда применяется WDR
Функция WDR может оказаться полезной во многих ситуациях, возникающих при реальных съёмках с использованием систем видеонаблюдения или автомобильных видеорегистраторов.
Ведь исказить кадр способен как избыток внешнего освещения, так и, напротив, недостаточно яркий световой поток. Такое часто наблюдается, например, при видеосъёмках дороги в тёмное время суток, а также когда засвечивание вызвано светом от фар встречных автомобилей.
Настройка и измерение WDR
Камеры, обладающие поддержкой функции WDR, позволяют выполнять настройку её действия в зависимости от степени светового контраста изображения. Некоторые модели камер включают несколько уже предустановленных уровней WDR – высокий, средний и низкий.
Замер уровня WDR производится в децибелах, выражаясь в виде соотношения светимостей между самым засвеченным и самым тусклым объектами съёмки. Производители видеокамер часто завышают реальные показатели уровня WDR в своих устройствах, что продемонстрировано результатами многочисленных тестов. Например, в технических характеристиках может быть заявлен такой показатель WDR, как 100 дБ, тогда как результаты проведённых измерений дают максимальную величину в 76 дБ. Следовательно, при выборе конкретного устройства для видеонаблюдения следует ориентироваться на те модели, которые обещают наибольшие показатели для данного параметра.
DWDR Что это такое?
В связи с тем, что количество градаций серого цвета (которую передает видеокамера) составляет малую часть полного спектра (от белого до глубокого черного), а также в кадре одновременно находятся, как яркие, так и темные участки, видеокамера вынуждена вычислять экспозицию. Вместе с тем ей приходится охватывать максимальное количество градаций яркости и цвета. Это приводит к тому, что яркие объекты, которые попадают в кадр, на экране мы видим более темными, а темные объекты, наоборот – становятся светлее. Из-за этого происходит потеря контрастности изображения.
Благодаря новой технологии DWDR происходит изменение всех видов градации серого цвета по всему кадру. Причем цвет получается максимально достоверный и сохраняется контрастность, но при этом ухудшается детализация изображения. Чтобы улучшить четкость или детализацию, используют новую цифровую обработку, которую и называют Digital Wide Dynamic Range или сокращенно DWDR.
Усовершенствованная цветопередача
Те участки, которые плохо освещены, можно просматривать и без системы DWDR, но записать их регистратором не используя цифровой цветовой сигнальный процессор невозможно. С помощью процессора обрабатывается цветовой сигнал, который и называется DWDR. Также благодаря процессору появилась возможность улучшить воспроизведение цвета.
Расширение динамического диапазона
Благодаря технологии расширения динамического диапазона, можно просматривать одновременно, как затемненные участки, так и сильно засвеченные участки.
Увеличение контраста
Технология DWDR Image Processing позволяет сохранить контрастность на всех участках изображения. А значит, что все просматриваемые участки будут видны одинаково хорошо.
Что такое WDR (широкий динамический диапазон) для камер видеонаблюдения
Перед покупкой камеры видеонаблюдения необходимо убедиться, что она достаточно хороша для вашего приложения, а иногда камеры WDR оснащены необходимой вам технологией.
Но сначала важно понять, как работает эта технология, и в этом я могу вам помочь, потому что в этой статье я отвечаю на вопрос » что такое WDR?»
(Концепция объясняется для камер видеонаблюдения).
Как работает WDR
Направляя камеру видеонаблюдения на вход, дверь или окно, вы можете заметить участки изображения с избытком света и слишком темные участки, чтобы получить более качественное изображение, камера должна компенсировать ситуацию такого рода.
Вы можете увидеть в окне избыток света с очень яркими областями, тогда как в определенных внутренних областях есть темные области.
Благодаря использованию WDR можно компенсировать эти различные области и сбалансировать их.
Эта операция по компенсации света выполняется затвором камеры.
Технология WDR работает с использованием разных скоростей затвора камеры, которые позволяют большему или меньшему количеству света попасть в камеру, тем самым контролируя воздействие на датчик света, поступающего из окружающей среды.
Для использования функции WDR затвор камеры работает следующим образом:
1. Использует более высокую скорость, чтобы датчик на короткое время освещался.
2. Использует более низкую скорость, чтобы датчик освещался дольше.
3. Объедините оба захваченных изображения с различной освещенностью
WDR в действии
Активируя WDR на камере, затвор автоматически выставляет камеру на свет дважды и объединяет снимки для лучшего результата.
На первом изображении можно увидеть больше деталей внутри помещения, тогда как на втором изображении вы видите противоположный эффект с большим количеством деталей снаружи.
На объединенном изображении можно увидеть детали внутри и снаружи помещений, используя комбинацию обоих воздействий света, выполняемых камерой с WDR.
В связи с тем, что эта функция должна объединить два изображения в третье. Использование обработки камеры интенсивно, и поэтому это технология, которая стоит дороже.
Камеры WDR
Ниже приведен пример информации WDR из каталога камеры.
Истинные WDR и Цифровые WDR камеры
Будьте очень осторожны при сравнении различий между камерами, потому что некоторые мелкие детали имеют большое значение для качества отснятого материала.
На рынке вы можете найти два типа камер WDR:
2. Цифровые WDR (DWDR) камеры, которые работают с программной компенсационной техникой.
Камеры True WDR работают, снимая два изображения с различной экспозицией на свет и объединяя их в третье, и, следовательно, работают более интенсивно, но и более эффективно, тогда как цифровая WDR работает только с одним изображением для компенсации цифрового воздействия.
Камера, настроенная на работу с 30FPS, с использованием True WDR будет захватывать в два раза больше кадров (60) для получения окончательного изображения.
Камера выполнена с возможностью работы с 30FPS, с использованием D igital ДМР (DWDR) захватывает одинаковое количество кадров (30) для доставки конечного изображения.
Вывод: камеры с True WDR лучше, но требуют большей вычислительной мощности и дополнительных компонентов, поэтому они также дороже.
Каталог камер WDR
Перед покупкой вашей камеры, просто посмотрите в каталог, чтобы убедиться, что вы получите то, что вы действительно хотите. Иногда цифровых WDR (DWDR) камер достаточно для получения необходимого качества изображения, но иногда вам необходим True WDR.
Ниже приведен пример WDR, описанный в каталоге камер.
Лучшие камеры WDR
Как объяснялось ранее, идея камер True WDR состоит в том, чтобы использовать более одного изображения с разной экспозицией для освещения и комбинировать их, чтобы получить лучшее изображение, но это не означает, что обязательно использовать только два изображения.
На рынке вы можете найти профессиональные (и дорогие) камеры WDR, которые используют до четырех изображений с различной экспозицией для освещения, чтобы получить действительно хорошее конечное изображение.
Некоторые камеры Optimus работают с такой технологией WDR.
Заключение
Вы должны понять, какой тип приложения для вашей камеры видеонаблюдения, прежде чем ходить по магазинам. Камеры WDR могут стоить дороже, особенно если вы инвестируете в профессиональные модели с технологией True WDR
Если понравилась статья поделитесь в социальных сетях, кликнув по иконкам ниже