Мегапиксельные камеры - это класс сетевых телевизионных камер, предназначенных для получения высоко детализированного изображения. На чувствительном элементе таких камер размещено большее количество пикселей, (от 1 млн и более) чем на чувствительных элементах камер стандарта PAL или CCIR. За счет этого при стандартных размерах чувствительного элемента размер пикселя меньше. Из-за малого размера пикселя и, следовательно, невысокой чувствительности и небольшого диапазона воспринимаемого контраста, мегапиксельные камеры предъявляют повышенные требования к условиям освещенности наблюдаемой сцены (физической величине, численно равной световому потоку, падающему на единицу поверхности). В системах телевизионного наблюдения нас интересует контраст объекта относительно фона, восприятие которого в условиях пониженной освещенности ухудшается, что усложняет решение зрительных задач телевизионного наблюдения.

схема
Рис. 1. Измерение контраста черных полос на сером фоне


Цель работы - тестирование мегапиксельных камер на возможность изображений малоконтрастных объектов в условиях пониженной освещенности.

В работе производятся следующие измерения:



• измерение контраста тестовой таблицы, воспроизводимого камерой

• измерение освещенности тестовой таблицы

Измерение контраста тестовой таблицы, воспроизводимого камерой


Производится два этапа измерений:



1 этап

Измерение контраста двух цветов (серого и черного), используя эквализатор гистограмм в программе photoshop (или измеряя относительное изменение уровня видеосигнала на экране осциллографа в условиях повышенной освещенности). При измерении используется формула для глубины модуляции:

m=(Amax −Amin)/(Amax +Amin),

здесь Amax - максимальная амплитуда сигнала (амплитуда серого), Amin - минимальная амплитуда сигнала (сигнал черного)

2 этап

Измерение контраста воспроизведения черных полос, на сером фоне. Амплитуда сигнала берется с монитора осциллографа. Камера воспроизводит серый экран с расположенными на нем черными полосками, ориентированными под различными углами, при различных освещенностях и частотах полос. При этом производится так же зрительная оценка различимости линий оператором с монитора.

Измерение освещенности тестовой таблицы


Освещённость прямо пропорциональна силе света источника света. При удалении его от освещаемой поверхности её освещённость уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния (Закон обратных квадратов).

Следовательно, измерение низких освещенностей возможно следующим образом: используя один источник света в темной комнате на определенном расстоянии от экрана, можно измерить освещенность на расстоянии от источника света, на котором люксметр ещё может показывать данные. Освещенность на экране будет определяться как показания люксметра, умноженные на отношения квадрата расстояния от источника до экрана и от источника до положения люксметра (Рис.1).

УДК 62-1/-9
Автор: Е.А. Анисимов

Московский физико-технический институт (государственный университет)
Читайте также: