Kamery megapikselowe: jak dobrać obraz do zadania

Najczęstsze pytanie, jakie słyszę od klientów, brzmi: „ile megapikseli?”. I to jest złe pytanie na start. Kamera z dużą liczbą pikseli, ale ze źle dobranym obiektywem i bez sensownego światła w nocy da ostry, szczegółowy obraz… niczego. Widziałem instalacje, gdzie ktoś kupił kamerę o wysokiej rozdzielczości na bramę, a potem tablica rejestracyjna zajmowała w kadrze kilkanaście pikseli, bo obiektyw był za szeroki i kamera wisiała za daleko.

Dlatego kolejność jest taka: najpierw co ma być widoczne, potem obiektyw i światło, dopiero potem rozdzielczość, a na końcu sprawdzenie, czy rejestrator i zasilanie to uniosą. Ten tekst idzie dokładnie w tej kolejności.

Zacznij od pytania „co ma być widoczne”

Wejście do domu, brama, podjazd, parking przed firmą – każde z tych miejsc to inny kadr i inny cel. Na wejściu chcę twarzy. Na bramie – rejestracji i kto wchodzi. Na parkingu często wystarczy ogólny podgląd, co się dzieje, a szczegóły zbiera inna kamera.

Zanim w ogóle otworzysz katalog, odpowiedz sobie na kilka rzeczy:

• jaki obszar kamera ma objąć;
• w którym miejscu tego obszaru potrzebujesz najwięcej szczegółów (bo nie wszędzie);
• z jakiej odległości będzie patrzyła;
• jakie jest tam światło w dzień i w nocy;
• czy obraz idzie na już istniejący NVR;
• czy zasilasz przez PoE, czy z zasilacza 12 V.

Dopiero do tak opisanego zadania dobieram rozdzielczość, ogniskową i sposób doświetlenia. Nie odwrotnie.

Piksele a szczegół, który da się odczytać

Krótka teoria, bo później się przyda. Piksel to najmniejszy element obrazu, a rozdzielczość mówi, ile ich jest w poziomie i w pionie. Full HD, czyli 1920 × 1080, to 2 073 600 pikseli.

Przy cyfrowym powiększeniu w podglądzie piksele zaczynają być widoczne jako kwadraty i nic więcej z obrazu nie wyciśniesz. Więcej pikseli daje więcej materiału do powiększenia – to prawda. Ale czy ten materiał przyda się do rozpoznania człowieka albo rejestracji, zależy od tego, jak duży ten obiekt jest w kadrze, jaką masz ogniskową i kąt widzenia, z jakiej odległości patrzysz, jakie jest oświetlenie i jak mocno kompresja zżera detale.

Stąd moja stała uwaga dla klientów, którzy chcą „jedną dobrą kamerę zamiast trzech”: jedna kamera o większej rozdzielczości nie zastąpi kilku patrzących w różne strony. Fizyki się nie oszuka – szeroki kadr to mały obiekt, a mały obiekt to mało pikseli na tym obiekcie, niezależnie od tego, co pisze na pudełku.

Kadr i światło są ważniejsze od etykiety na pudełku

Szeroki kąt obejmuje więcej, ale interesujący szczegół zajmuje wtedy mniejszą część obrazu. Dlatego oznaczenie megapikseli czytam zawsze razem z ogniskową i podanymi kątami widzenia. Osobno te liczby nic nie mówią.

To samo z podczerwienią. Producent podaje zasięg oświetlacza IR, a klient czyta to jako „z tej odległości rozpoznam twarz”. Nie. Zasięg IR to odległość, na jaką kamera doświetli scenę, a nie odległość, z której coś rozpoznasz. Na to nakłada się kadr, obiektyw, odległość i to, co masz w scenie – jasna elewacja odbija podczerwień inaczej niż ciemny żywopłot, a mokry asfalt potrafi zrobić z nocnego obrazu jedną wielką plamę odblasku.

Zamiast kierować się nazwą serii albo samą rozdzielczością, porównaj oczekiwany kadr z kątami widzenia konkretnego modelu. Najlepiej z rozrysowanym na szkicu miejscem montażu i odległością do celu.

Rejestrator: ONVIF to nie gwarancja

Jeśli kamera ma iść na istniejący NVR, ONVIF na karcie to dopiero początek rozmowy. Sam protokół załatwia zwykle podstawowy strumień, a reszta – detekcje, zdarzenia, niektóre ustawienia – może działać albo nie. Sprawdzaj:

• obsługiwaną rozdzielczość po stronie rejestratora (nie każdy NVR przyjmie strumień z każdej kamery w pełnej rozdzielczości);
• kodeki;
• liczbę klatek;
• przepustowość kanału i całego urządzenia;
• obsługiwane protokoły i funkcje.

No i H.265. Krąży uniwersalna liczba oszczędności względem H.264, powtarzana z katalogu do katalogu. Nie przyjmuj jej na wiarę. Realny zysk zależy od konfiguracji strumienia i od tego, co kamera widzi – statyczna scena skompresuje się zupełnie inaczej niż parking z ruchem i drgającymi liśćmi. Przepustowość i miejsce na dysku liczy się dla konkretnego systemu, a nie ze wzoru z internetu.

PoE: policz budżet mocy, zanim wetkniesz wtyczkę

Power over Ethernet to zasilanie i dane po jednej skrętce. W monitoringu to ogromna wygoda i moim zdaniem przy nowych instalacjach IP powinno się to robić z automatu.

Ale „PoE” na karcie kamery i „PoE” na karcie switcha to za mało. Zanim podłączasz, sprawdź:

• jaki standard PoE kamera wymaga;
• ile mocy pobiera (zwłaszcza z włączonym oświetlaczem);
• ile mocy daje pojedynczy port;
• jaki jest łączny budżet mocy switcha lub rejestratora dla wszystkich portów.

Ten ostatni punkt najczęściej się gubi. Ktoś liczy: osiem portów, osiem kamer, każda się mieści w limicie portu – i po zmroku, kiedy wszystkie oświetlacze wstają jednocześnie, część kamer się restartuje albo znika. Budżet całego switcha jest zwykle mniejszy niż suma maksimów portów. PoE ma mechanizm uzgadniania mocy między zasilającym a zasilanym, ale on nie zrobi z małego zasilacza dużego.

Przykład: kamera na wejście albo bramę posesji

Załóżmy typowe zadanie: wejście, brama, podjazd albo mały parking przy domu lub firmie. Szukam kamery tubowej ze stałym obiektywem, która da sensowny kadr z kilku–kilkunastu metrów i poradzi sobie w nocy.

Hikvision DS-2CD2T63G2-2LI(4mm)

Kamera Hikvision DS-2CD2T63G2-2LI(4mm) to na karcie CTR propozycja właśnie do posesji, wejść, bram, podjazdów i parkingów. Bierzemy ją do takich zastosowań głównie przez podwójny oświetlacz – podczerwień i światło białe – bo daje wybór, czy nocny obraz ma być czarno-biały i dyskretny, czy kolorowy i odstraszający.

Parametry z karty produktu:

• maksymalna rozdzielczość 3200 × 1800 (6 MP);
• ogniskowa 4 mm;
• kąt widzenia 78° w poziomie, 38° w pionie, 96° po przekątnej;
• oświetlenie IR i białe o zasięgu do 60 m;
• zasilanie DC 12 V lub PoE.

Po przemnożeniu 3200 × 1800 wychodzi 5 760 000 pikseli. Ładna liczba, ale wróć do tego, co pisałem wyżej o kadrze: 4 mm i 78° w poziomie to obiektyw dość szeroki. Na wejście z odległości kilku metrów – bardzo dobrze. Na bramę oglądaną z daleka – już musisz sprawdzić na szkicu, ile pikseli zostanie na rejestracji.

Zasięg oświetlenia do 60 m traktuj jako zasięg doświetlenia, nie rozpoznania. I uwaga praktyczna: w specyfikacji na karcie CTR nie ma dokładnego standardu PoE ani poboru mocy tej kamery, więc przed doborem switcha te dwie wartości trzeba wyciągnąć z dokumentacji producenta. Zgodność z konkretnym rejestratorem też sprawdź osobno – jak przy każdej kamerze, niezależnie od marki.

Błędy, które widzę najczęściej

1. Kupowanie po megapikselach. Rozdzielczość nie naprawi złego obiektywu, złego kadru ani braku światła.
2. Zasięg IR czytany jako zasięg rozpoznania. To dwie różne rzeczy.
3. „Ma ONVIF, więc będzie działać”. Sprawdź kodeki, klatki, przepustowość, rozdzielczość i funkcje, których faktycznie używasz.
4. Pominięcie budżetu PoE. Kamera i switch muszą się zgadzać po obu stronach, a switch dodatkowo w sumie dla wszystkich portów.
5. Składanie systemu z elementów, których zgodności nikt nie sprawdził. Każda kamera i każdy rejestrator oceniany w ramach konkretnej instalacji, nie „na oko”.
6. Przenoszenie parametrów między podobnie nazwanymi modelami. Jedna litera w oznaczeniu Hikvision czy Dahua to często inna wersja z innym przetwornikiem, obiektywem albo zasilaniem. Sam się na tym kiedyś złapałem.

Ostatnia kontrola przed zamówieniem

Zanim klikniesz „kup”, przejdź krótką listę: kadr, obiektyw, oświetlenie, rozdzielczość, kodeki, przepustowość, zasilanie, zgodność z NVR. Dzięki temu porównujesz modele według tego, co ma robić instalacja, a nie według najwyższej liczby w nazwie.

Kamery tubowe, kopułkowe, PTZ i panoramiczne znajdziesz w kategorii kamery IP. A jeśli parametry rejestratora, budżet PoE albo oczekiwany kadr nie są dla Ciebie jednoznaczne, po prostu skontaktuj się z CTR – taniej sprawdzić przed zakupem niż wymieniać kamerę po montażu.