Белый цвет - это цвет? А черный?



Армейцы Москвы играют в синих трусах с красными рукавами... (из спортивного репортажа)

Как часто мы не осознаем, что находимся во власти мифов. Страусы никогда не прячут голову в песок, выстрел "Авроры" не был сигналом к штурму Зимнего дворца, а ухарь-купец ехал не на ярмарку, а обратно (из ярмарки) и вовсе не Некрасов написал это стихотворение. Но это мифы, так сказать, гуманитарной области, мифов же в области техники еще больше. Мы уже рассуждали на страницах настоящего издания о сказках и легендах скрытого наблюдения - о "пинхолах" и инфракрасной подсветке. Теперь предлагаю поговорить о черно-белом (монохромном) и цветном наблюдении. Что тут из мифологии?



Миф первый


Считают, что система цветного видеонаблюдения вдвое дороже, простодушно перенося соотношение цены черно-белого и цветного бытового телевизора в сферу профессионального видеонаблюдения.

А как обстоит дело в реальности? Сравним цены отдельных элементов систем охранного видеонаблюдения:

Камеры. Действительно, цветные камеры дороже монохромных. Но обратите внимание, что для камер стандартного разрешения это отношение равно, в среднем, от 2 до 2,5, для камер высокого разрешения от 1,8 до 2,2, для микропроцессорных камер доходит до полутора раз, а, например, скоростные поворотные Dome-камеры Philips, что цветные, что монохромные стоят одинаково. Мониторы. Цветные дороже в 1,5 - 2,5 раза. Однако, цветные мониторы, из тех, что подороже, обычно имеют встроенный переключатель входов, значит не только за цвет берутся деньги.

Квадраторы и мультиплексоры. Цветные дороже в 1,5 раза. Но продвинутые мультиплексоры, например класса TETRO, бывают только цветными.

Остальные же элементы охранной системы видеонаблюдения - объективы, кожухи, поворотные устройства и кронштейны, приемники сигналов управления, контроллеры и коммутаторы, включая матричные, детекторы движения, видеомагнитофоны и цифровые рекордеры - одни и те же что для цветной, что для монохромной системы, не говоря уж о кабелях, кабельных коробах, крепежных материалах. А износ инструмента? А транспортные и накладные расходы? А стоимость работ? Что-то я не слышал о разных расценках сверления дырки в стене для кабеля цветной или монохромной камеры.

Составив приблизительную смету, мы сможем убедиться, что цветная охранная система видеонаблюдения дороже всего на 20 - 30 %, причем это для элементарных систем, а при усложнении системы эта разница как говорят физики, стремится к пренебрежимо малым значениям. Так что, применять цветную охранную систему видеонаблюдения, мы имеем полное право. А вот, есть ли смысл?



Миф второй


Некоторые полагают, что наблюдение в цвете - это пижонство. Практической пользы оно не дает. В качестве доказательства они приводят сравнительные характеристики цветных и монохромных камер. У последних, дескать, и разрешение, и чувствительность, и отношение сигнал/шум выше.

Так то оно так, да не всегда.

Во-первых, существует целый ряд зрительных задач, которые могут быть решены исключительно цветным видеонаблюдением. Например, наблюдение на автостоянках, где совершенно необходимо знать цвет выезжающего автомобиля. Или наблюдение в местах скопления публики - торговых, развлекательных центрах или на транспортных предприятиях. Здесь информация о цвете одежды фигуранта гораздо важнее разрешающей способности (да и не настолько она хуже, если разобраться). Вспомните, как мы договариваемся о встрече с незнакомым человеком: "Вы меня легко узнаете, на мне будет малиновый пиджак и желтые брюки", а уж потом добавляете: "В руках я буду держать журнал "Мурзилка". Между прочим, по этой причине шпионы и контрразведчики никогда не одевают цветной одежды. Но, кроме того, и это самое важное, хотя становится ясным только после внимательного рассмотрения, цветное наблюдение поможет нам в решении очень сложной задачи - наблюдении малоконтрастных объектов.

К нашему глубокому огорчению, большинство объектов наблюдения охранного телевидения малоконтрастны. Для того, чтобы убедиться в этом, рассмотрим, как телевизионная система воспринимает и передает контраст наблюдаемой сцены.

Контраст, как отношение разности сигнала объекта и фона к их сумме возникает на чувствительном элементе камеры. А эти сигналы (при равномерном освещении) прямо пропорциональны свертке спектральных функций, т.е. интегральному коэффициенту, учитывающему спектральные характеристики источника освещения, отражения объекта (и фона, соответственно), пропускания объектива и фильтра (если есть) и спектральной чувствительности ПЗС-матрицы.

Приведу пару примеров такого интегрального контраста: суконная костюмная ткань на фоне сухого асфальта в свете ламп накаливания дает контраст в пределах 3-6%, а плащевка на фоне пожухлой травы, освещенная ксеноновым прожектором и того меньше. А ведь это весьма вероятные сочетания.

Дальше в электронном тракте вплоть до монитора, контраст только снижается соответственно частотно-контрастной характеристике и отношению сигнал/шум.

В цветной же системе, подобного интегрирования не происходит. Пусть яркостная составляющая объекта и фона даже одинакова, но цветовая разность дает возможность оператору обнаруживать и опознавать объект. В аэрокосмической разведке существует метод спектрозональной съемки, позволяющий отличать, например, породы деревьев в лесных массивах, контраст изображения которых на черно-белом снимке одинаков.

Попробуйте сравнить информативность черно-белого и, соответственно, цветного изображения человека в том же малиновом пиджаке на фоне, скажем, зеленой стены коридора казенного дома.

При этом, конечно подразумевается, что условия наблюдения позволяют цветной камере реализовать ее чувствительность.
И вот тут обращаю внимание читателя на тот факт, что хотя полный видеосигнал монохромной камеры реализуется при освещенности на объекте десятые доли Люкса, а цветной - при единицах Люкса, оба эти значения попадают в диапазон сумерек. Ни день, ни ночь, ни мрак, ни свет. А сумерки длятся в средней полосе никак не более получаса. Вот и получается, что днем и цветная и монохромная камеры обе дают хорошую картинку, а ночью - никакую. Весь выигрыш более чувствительной монохромной в том, что лишних 10 минут в сутки она еще сопротивляется наступающей темноте. А дальше приходится подсвечивать и в том и другом случае.

Вывод можно сделать такой: нет противоречия между цветным и нецветным наблюдением, а есть два различных конструктивных решения проекта, и если нужно решать задачи, подобные тем, о которых мы рассуждали выше, то нужно применять цвет, а уж какая цена системы получается, такая и должна быть. Иначе задача не решена, деньги не сэкономлены, а выброшены на ветер.



Автор: Д. Л. Филиппов
ЗАО "Компания Безопасность"
Читайте также: