Technologie für schwaches Licht – Eine Problemlösung oder eine Chance
David Hammond, Samsung Techwins Europäischer Verkaufsleiter, hat über 24 Jahre in der elektronischen Sicherheitsindustrie gearbeitet. Seine Karriere hat sich parallel zu größeren Fortschritten in der CCTV-Technologie entwickelt. In diesem Artikel äußert er die Meinung, dass eine bestimmte bedeutende Entwicklung – die Tag-/Nacht-Kameratechnologie - jetzt an einem Punkt angelangt ist, wo sie als eine Chance und nicht einfach als eine Problemlösung für schwierige Installationen behandelt werden sollte,
Visuelle Information ist von unschätzbarem Wert in einem weiten Anwendungsbereich und das positive Element der Nutzung von CCTV, d.h. die Möglichkeit, aus der Ferne Gebäude, Grundstücke, Menschen und öffentliche Flächen zu überwachen, wird weitgehend akzeptiert. Ein Element jedoch ist notwendig, um visuelle Informationen zu sammeln: das Licht, und das Fehlen der erforderlichen Lichtmenge kann sogar für die meisten fortschrittlichen CCTV-Anwendungen katastrophal sein.
CCTV-Syteme begegnen letztlich Einschränkungen. Ihnen fehlt die gewaltige intelligente Verarbeitungsfähigkeit des menschlichen Gehirns und die fortschrittliche Mechanik des menschlichen Auges. Überwachungsausrüstung kostet auch Geld, das bedeutet, selbst wenn solche Fähigkeiten nachgebildet werden könnten, könnten die Kosten sich als höher herausstellen, als es die CCTV-Industrie akzeptieren würde. Allerdings, indem man alle Technologien benutzt, die wir in der Industrie haben, konnten - und wurden - Schritte unternommen, um sicherzustellen, dass nutzbare Videobilder bei Umgebungen mit schwachem Licht erhältlich sind.
Einige Jahre sind Tag-/Nacht-Kameras dafür benutzt worden, um das Problem der wechselnden Lichtbedingungen zu bewältigen. Die meisten dieser Kameratypen benutzen einen umschaltbaren IR-Schwenkfilter in der Kamera, um tagsüber bestmögliche Farbbilder und nachts größtmögliche IR-Empfindlichkeit zu erhalten.
Wenn man jedoch Bilder betrachtet, die bei sehr schwacher Beleuchtung aufgenommen wurden, ist es normalerweise das erhebliche Rauschen, welches das Bild unbrauchbar macht. Bildrauschen tritt auf, wenn die automatische Lichtverstärkung (Automatic Gain Control) versucht, schwache Videosignale auszugleichen, aber normalerweise sind es die Körnigkeit und die Schnee-Effekte, welche das Bild unbrauchbar machen, bevor dies tatsächlich die Dunkelheit macht.
Rauschen in CCTV-Bildern ist eine der am meisten verbreiteten Ursachen für Videomaterial, das dadurch als unzuverlässiges Beweismittel gilt, besonders in Umgebungen mit schwachem Licht. Rauschen zeigt sich als statisches oder bewegliches Korn, und kann CCTV-Bilder nutzlos machen, lange bevor sie zu dunkel werden, um von wirklichem Wert zu sein. Sens-Up oder Bild-Integrationsprozesse arbeiten nach ähnlichem Prinzip, um die Verschlussgeschwindigkeit zu verlangsamen, indem sie mehrere Aufnahmen kombinieren, um mehr Aufnahmelicht zu erhalten. Dies funktioniert gut bei statischen Objekten, aber jede Bewegung innerhalb des Bildes führt dazu, was man „Geisterbilder“ nennt. Hier können wechselnde Bewegungen ein extrem verwischtes Bild erzeugen.
Wenn dieses Rauschen beseitigt werden kann, werden die Bilder sogar bei sehr schwachen Lichtverhältnissen noch brauchbar. Dies ist die Idee bei der Entwicklung von SSNR, Samsung’s Super Noise Reduction. Die SSNR-Technologie macht Bilder klarer und schärfer indem starkes Bildrauschen eliminiert wird ohne Geisterbilder oder Schleier zu schaffen.
Unabhängige Untersuchungen haben gezeigt, dass SSNR Farbbilder scharf und klar bleiben, sogar wenn Farbinformationen wegen mangelnden Lichts verloren gehen. Das zeigt, dass SSNR das Rauschen bei Farbbildern reduziert, die weit unter der normalen Standard-Signalstärke von 1Vss liegen, ohne dass die Bilder für die Überwachung unbrauchbar werden. Diese Technologie ist bei Schwarz/Weiß-Modus sogar noch eindrucksvoller.
Finanzielle Vorteile
Bei großen CCTV-Systemen wird ein nicht unerheblicher Teil der Kosten für die Bereitstellung von Festplattenspeichern und zugehöriger Ausstattung benötigt. Das Erfordernis, große Mengen von Videos zu speichern, schafft daher einen entsprechenden Bedarf an Grundfläche, um die Aufnahmegeräte eines CCTV-Systems unterzubringen, möglicherweise innerhalb eines Sicherheits-Überwachungsraumes. Es fallen also Extrakosten an zur Bereitstellung von Energie und Belüftung, für eine ergonomische Ausrüstung der Operator und die jährliche Wartung.
Mit SSNR ausgestattete Kameras bieten somit einen beachtlichen zusätzlichen finanziellen Nutzen. Durch Verminderung des Bildrauschens wird die Aufnahmedatei deutlich kleiner, um bis zu 70 % bei MPEG-4 Kompression und bis zu 40 % bei JPEG, wodurch die erforderliche Festplattengröße reduziert wird. Bei MPEG-4 ist die entsprechende Aufnahmekapazität auf der Festplatte bis zu dreimal größer im Vergleich zu einer Kamera, die nicht mit SSNR ausgerüstet ist.
Bei Anwendung in einem größeren CCTV-System kann dies eine Senkung der Gesamtkosten des Projekts um ca 25 % bedeuten.
Die Chancen -
Bei dem derzeitigen, stark gestiegenen Kosten-/Leistungsverhältnis von Tag-/Nachtkameras, sind wir bei Samsung Techwin der Meinung, dass diese Art von Kameras nicht länger nur als Problemlösung gesehen werden darf. Wir glauben sie können positiver gesehen werden, bei Kamera Standorten, wo es früher wegen der erforderlichen Installation von zusätzlicher Beleuchtung dafür zu teuer gewesen wäre.
Ein Beispiel dafür ist die Verwendung von Domen. Handelsübliche Dome können die IR-Technologie nicht wirklich verwenden, weil es schwierig ist, das IR-Licht der Richtung und dem Zoom der Kamera folgen zu lassen. Domkameras, die SSNR benutzen, reduzieren die Abhängigkeit von IR-Licht. Der Samsung Techwin Dom SPD-3300 zum Beispiel kann klare scharfe Farbbilder darstellen, ohne zusätzlich IR-Beleuchtung zu benötigen und ist deswegen für einen weiten Anwendungsbereich wie Parkplätze, Industriebetriebe, Einkaufszentren und Flughäfen geeignet.
Die Erwartungen der Kunden hinsichtlich der Leistung von CCTV-Kameras steigen weiter, ungeachtet des jeweiligen Einsatzgebietes. Mit einer Rauschunterdrückungs-Technik wie SSNR können Sie nun CCTV-Systeme installieren, die sogar bei dürftigsten Lichtverhältnissen exzellente Bild Ergebnisse liefern, wobei zugleich die Speicherkapazität Ihrer DVR’s maximal verbessert wird.