Tổng quan về camera quan sát

Giải thích về camera quan sát

Công nghệ camera quan sát tiên tiến và tinh vi, đòi hỏi kiến ​​thức chuyên môn của người lắp đặt camera quan sát để cài đặt và thiết lập chính xác. Có rất nhiều tùy chọn, cùng với thuật ngữ mà bạn có thể chưa từng nghe đến trước đây. Vì vậy, chúng tôi quyết định tạo hướng dẫn này để giúp bạn hiểu rõ hơn về camera quan sát khi xem xét việc lắp đặt camera quan sát tại nhà hoặc doanh nghiệp.

Sure CCTV cung cấp thiết bị, bao gồm camera quan sát, DVR (Đầu ghi video kỹ thuật số), NVR (Đầu ghi video mạng) và cả các công cụ để thực hiện lắp đặt camera quan sát. 

Khi mua một hệ thống camera, nhiều yếu tố phải được xem xét, ví dụ như hệ thống sẽ được sử dụng như thế nào, thông số kỹ thuật của camera CCTV và những hạn chế của môi trường mà hệ thống được lắp đặt. Mỗi phần của hướng dẫn người mua bên dưới sẽ thông báo cho bạn về các khía cạnh khác nhau của camera.

Kích thước chip CCD & Bộ chip

Chức năng chính của camera quan sát là thu ánh sáng và chuyển đổi nó thành tín hiệu video. Cốt lõi của camera quan sát là cảm biến CCD (Thiết bị kết hợp sạc). Điều này chuyển đổi ánh sáng thành tín hiệu điện. Xử lý tín hiệu chuyển đổi tín hiệu điện thành tín hiệu video có thể được hiển thị trên màn hình hoặc được ghi lại.

CCD được tạo thành từ các mạch tích hợp máy dò quang học sử dụng chất bán dẫn. Ống kính camera tập trung ánh sáng vào cảm biến hình ảnh CCD. Điốt ảnh cảm nhận các vùng ảnh sáng và tối và điều này dẫn đến điện tích tỷ lệ với mức độ ánh sáng. Khu vực sáng hơn sẽ dẫn đến điện tích cao hơn. Các điốt ảnh tạo thành một ma trận gồm các hàng và cột và được gọi là các ô ảnh hoặc Pixel. Điện tích trên các điốt sau đó được xử lý.

CCD có nhiều kích cỡ bề mặt, điển hình là 1/2 inch, 1/3 inch, 1/4 inch và 1/8 inch. Tóm lại, đây không phải là kích thước thực tế của cảm biến, mà dựa trên tương đương với ống máy quay video của chúng, vì trong lịch sử, cảm biến hình ảnh được sử dụng để thay thế ống máy quay video, vì vậy cảm biến có cảm biến kỹ thuật số 1/4 inch được mô tả chính xác hơn tương đương với 'ống máy quay video 1/4 inch'.

Tương tự so với kỹ thuật số

Analog

Trong hệ thống camera analog (tương tự), camera thu tín hiệu analog và tín hiệu này được truyền qua cáp đồng trục đến DVR (Đầu ghi video kỹ thuật số). DVR chuyển đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu kỹ thuật số, nén nó và tín hiệu này được lưu trữ trên ổ cứng trong DVR. Đoạn phim có thể được xem trên màn hình gắn với DVR hoặc tín hiệu có thể được gửi qua mạng để xem trên màn hình máy tính. DVR có thể được thiết lập để truyền qua internet và khi điều này được thực hiện với hệ thống tương tự, tất cả các tín hiệu của camera được gửi dưới dạng một luồng sử dụng một địa chỉ IP và điều này làm cho nó rất hiệu quả.

Camera mạng IP kỹ thuật số

Với camera IP (Giao thức Internet) kỹ thuật số, mỗi camera thu tín hiệu tương tự, nhưng tín hiệu này được chuyển đổi thành tín hiệu kỹ thuật số trong chính camera. Xử lý kỹ thuật số cũng có thể xảy ra trong camera. Tín hiệu số sau đó được gửi qua mạng LAN (Mạng cục bộ). Các loại cáp được sử dụng ở đây là Ethernet, ví dụ như Cat5e.

Thay vì DVR của hệ thống tương tự, đối với camera IP, video từ mỗi camera được nén và ghi vào NVR (Network Video Recorder). Sự khác biệt chính là tín hiệu là kỹ thuật số và độ phân giải cao hơn nhiều (xem thêm trong hướng dẫn này) so với tín hiệu tương tự. NVR truyền video từ tất cả các camera và phát qua mạng LAN và qua internet để xem từ xa.

DSP – Xử lý tín hiệu số

Camera xử lý tín hiệu kỹ thuật số sử dụng chip DSP để chuyển đổi tín hiệu video tương tự sang kỹ thuật số. Tín hiệu tương tự được tạo bởi chip CCD (thiết bị ghép điện tích – xem ở trên) và sau đó chip DSP chuyển đổi thành tín hiệu số. Các lợi ích của camera DSP bao gồm độ sáng tăng lên, hình ảnh ổn định hơn, hình ảnh sắc nét hơn và hiệu suất năng lượng tốt hơn. Ngoài ra còn có giảm độ nhạy cảm với tiếng ồn.

Cáp và kết nối camera

Một hệ thống camera quan sát hiệu quả yêu cầu cáp và đầu nối chính xác và chất lượng cao để kết nối các thành phần của hệ thống với nhau.

Cáp đồng trục Siamese

Cáp này là hai dây cáp nối với nhau để cấp nguồn và tín hiệu video. Cáp này còn được gọi là RG59. Phần tử video của cáp Siamese cho phép truyền tín hiệu video từ camera đến DVR. Cáp nguồn cấp nguồn cho camera từ hộp nguồn. Cáp nguồn sử dụng kết nối BNC. Cáp Siamese tương thích với các hệ thống camera analog hoặc hệ thống Độ phân giải cao (HD) sử dụng đồng trục, ví dụ như camera HD-CVI hoặc HD-TVI .

Điều quan trọng là sử dụng cáp đo đúng, nghĩa là độ dày của cáp. Máy đo được đo bằng AWG (Máy đo dây của Mỹ) và máy đo càng nhỏ thì cáp càng dày. Cáp dày hơn cho phép nó sử dụng năng lượng hiệu quả hơn và nên chọn thước đo cáp dựa trên ứng dụng.

Cáp Ethernet Cat5e

Cáp Cat5e có thể được sử dụng cho camera analog hoặc camera IP và cho phép truyền video lên đến 3000 feet.

Cáp này sử dụng đầu nối RJ45. Đây là loại cáp phổ biến cho hệ thống camera quan sát và rất quan trọng đối với hệ thống camera IP. Cat5e lý tưởng cho các hệ thống tương tự nhưng cần sử dụng video balun (bộ chuyển đổi) để cho phép thay thế cáp đồng trục truyền thống.

Cáp Cat5 có chất lượng kém và không được sử dụng với hệ thống camera quan sát, Cat5e là cáp tốt hơn cho các ứng dụng này.

Cách bạn cung cấp năng lượng cho camera của mình là một điều khác cần lưu ý với Cat5e. Có một hệ thống được gọi là PoE, Cấp nguồn qua Ethernet, mà chúng ta sẽ thảo luận ngay bây giờ.

PoE – Cấp nguồn qua Ethernet

PoE (Cấp nguồn qua Ethernet) là công nghệ cho phép cấp nguồn cho camera từ một cáp mạng Cat5e duy nhất. Thông thường camera yêu cầu 2 dây cáp, một cho tín hiệu video và một cho nguồn điện. Nếu camera được bật PoE thì chỉ cần một cáp để cấp nguồn và cũng xử lý tín hiệu video.

Lợi ích của PoE

- Tiết kiệm thời gian và chi phí  – có thể tiết kiệm bằng cách không phải lắp đặt hệ thống cáp điện. Cáp mạng không yêu cầu thợ điện có trình độ để lắp đặt.

- Vị trí của camera  – vì camera không yêu cầu ổ cắm điện, chúng có thể được đặt ở bất cứ đâu và có thể di chuyển dễ dàng nếu cần.

- An toàn  – PoE là một hệ thống thông minh và bảo vệ thiết bị khỏi việc lắp đặt sai, quá tải điện hoặc thiếu điện.

- Độ tin cậy  – nguồn điện bắt nguồn từ một nguồn chứ không phải từ các ổ cắm trên tường khác nhau, do đó cải thiện độ tin cậy của nguồn điện. PoE có thể được sao lưu bằng nguồn điện khác trong trường hợp hỏng hóc.

- Khả năng mở rộng  – phân phối mạng dễ dàng hơn với PoE.

Có dây và Không dây

Camera có thể có dây hoặc không dây.

Camera có dây sử dụng cáp có PoE (Cấp nguồn qua Ethernet). PoE có nghĩa là bạn chỉ có một cáp được gắn vào mỗi camera, giúp việc cài đặt dễ dàng hơn.

Tín hiệu từ camera có dây không bị ảnh hưởng do mất internet hoặc nhiễu sóng nên tín hiệu đáng tin cậy hơn. Camera không dây bị ảnh hưởng do mất Wifi hoặc tín hiệu Wifi yếu do tường, thời tiết chẳng hạn.

Camera không dây có lợi ích chính là không cần khoan lỗ vào tường và nếu bạn tháo lắp đặt camera không dây thì tài sản sẽ không bị ảnh hưởng và được giữ nguyên như trước khi lắp đặt.

Camera có dây thường được sử dụng trong môi trường thương mại và kinh doanh trong khi camera không dây phổ biến hơn cho mục đích sử dụng dân dụng.

Độ phân giải

Độ phân giải của camera được định nghĩa là lượng chi tiết mà camera quan sát có thể chụp được. Độ phân giải được đo bằng pixel. Số pixel cao hơn, nghĩa là hình ảnh chi tiết hơn và lớn hơn mà không bị mờ hoặc nhiễu hạt. Độ phân giải được đo bằng Megapixel, chỉ hơn một triệu pixel, chính xác là 1.048.576. Độ phân giải theo chiều ngang được nhân với độ phân giải theo chiều dọc để có tổng giá trị tính bằng megapixel. Độ phân giải camera quan sát tốt nhất có thể được nhìn thấy ở cuối bảng bên dưới.

HD – Độ nét cao

Kể từ năm 2017, camera quan sát Analogue HD hỗ trợ độ phân giải 720p và 1080p, trong khi camera IP kỹ thuật số hỗ trợ 720p cho đến 5 Megapixel.

Tỷ lệ khung hình

Tốc độ khung hình điển hình của camera quan sát là 25 FPS (khung hình trên giây). Điều này có nghĩa là video mượt mà, đồng thời giữ cho kích thước tệp thấp hơn trên ổ cứng DVR.

Ống kính

Ống kính camera quan sát được làm từ thủy tinh và tập trung ánh sáng từ hiện trường vào cảm biến hình ảnh của camera.

Góc nhìn

Đây là chiều rộng hoặc chiều cao của cảnh được giám sát bởi camera quan sát.

Độ sâu trường ảnh

Độ sâu trường ảnh (DoF) có thể được định nghĩa là vùng được lấy nét trong hình ảnh video, trên trục trước ra sau. Vì vậy, trong tất cả các video sẽ có một khu vực phía trước và phía sau khu vực mục tiêu được lấy nét. Đôi khi sẽ có một vùng lấy nét rất nhỏ và đây được gọi là độ sâu trường ảnh nông và vùng lấy nét lớn được gọi là độ sâu trường ảnh sâu. Ba yếu tố chính ảnh hưởng đến DoF: khẩu độ, khoảng cách từ camera đến đối tượng và tiêu cự của ống kính.

Độ dài tiêu cự

Tiêu cự của ống kính xác định trường nhìn ở các khoảng cách cụ thể.

Varifocal so với ống kính cố định

Với ống kính cố định, bạn không thể điều chỉnh độ dài tiêu cự, thu phóng hoặc góc xem. Hầu hết các camera ống kính cố định đều sử dụng góc rộng. Trên ống kính đa tiêu cự, các cài đặt này có thể được điều chỉnh.

Ống kính vorifocal

Camera an ninh ống kính đa tiêu cự thường đắt hơn ống kính cố định, nhưng có những ưu điểm sau. Với ống kính cố định, trình cài đặt của bạn sẽ phải di chuyển vật lý và cài đặt lại camera để điều chỉnh trường nhìn. Với thấu kính có thể thay đổi tiêu cự, trình cài đặt có thể điều chỉnh độ dài tiêu cự để thay đổi trường nhìn. Với ống kính có tiêu cự thay đổi, bạn có thể điều chỉnh các cài đặt để chụp một khu vực được bản địa hóa cụ thể tại cơ sở của bạn, cho dù đó là cửa ra vào hay cửa sổ, v.v. Ngay cả khi camera được đặt ở xa trong phòng thì vẫn có thể phóng to và lấy nét trên Lối vào. Nói cách khác, với varifocal, bạn sẽ dễ dàng chụp được hành động mình cần hơn. Những người hoặc đối tượng trong khu vực đó sẽ lớn hơn và do đó tốt hơn cho việc nhận dạng và sử dụng làm bằng chứng. Đôi khi, vị trí duy nhất cho camera bên ngoài là dưới phần nhô ra của mái nhà,

Chúng tôi khuyên dùng và sử dụng thấu kính đa tiêu cự cho quá trình lắp đặt của mình vì chúng ta có thể điều chỉnh thấu kính dễ dàng và chúng thường dễ thao tác hơn.

Các loại Iris: Auto, Fixed & Manual Iris

Iris là gì?

Mống mắt (Iris) là một lỗ mở hoặc khẩu độ kiểm soát mức độ ánh sáng đi qua ống kính. Điều này được gọi là 'phơi nhiễm'. Mống mắt của camera quan sát hoạt động theo cách tương tự như camera tĩnh, mống mắt càng mở thì hình ảnh sẽ càng sáng. Kiểm soát mống mắt rất quan trọng trong việc tăng chất lượng hình ảnh. Mống mắt đảm bảo mức ánh sáng tối ưu cho cảm biến hình ảnh CCD để hình ảnh rõ ràng, sắc nét và có độ phân giải cũng như độ tương phản tốt (xem thêm trong hướng dẫn này).

Iris cố định

Camera quan sát có mống mắt cố định là lý tưởng cho các cài đặt có mức độ ánh sáng không đổi, ví dụ như trong nhà. Chúng không thể được điều chỉnh và ít tốn kém nhất.

Iris thủ công

Tương tự như tròng đen cố định nhưng có thể điều chỉnh bằng tay khi lắp vào. Một lần nữa, thích hợp để sử dụng trong nhà.

Iris tự động

Mống mắt tự động là một phần của thấu kính có động cơ và có khả năng tự động điều chỉnh để giữ mức ánh sáng không đổi trong hình ảnh video – điều này hữu ích cho các môi trường có mức ánh sáng thay đổi, chẳng hạn như ngoài trời.

P-Iris

Đây là một mống mắt 'chính xác'. Nó tự động điều chỉnh giống như mống mắt tự động, nhưng ngoài ra, phần mềm của camera cho phép cải thiện độ rõ nét và độ sâu trường ảnh của video. Mục đích chính của P-Iris là cải thiện chất lượng hình ảnh bằng cách cho phép vị trí mống mắt tối ưu sao cho phần trung tâm, hoạt động tốt nhất của ống kính được sử dụng nhiều nhất có thể.

Techcube thường sử dụng mống mắt tự động vì nó thường có sẵn và vì camera tự điều chỉnh trong các điều kiện ánh sáng khác nhau, tiết kiệm thời gian và chi phí.

Xoay, Nghiêng và Thu phóng (PTZ)

Pan, tilt, zoom (PTZ) là một loại camera IP mà người dùng có thể điều khiển vị trí và chuyển động của ống kính camera từ xa bằng trình duyệt internet hoặc phần mềm chuyên dụng.

Panning là chuyển động ngang của ống kính , trái và phải. Nghiêng là chuyển động theo trục thẳng đứng, lên và xuống. Zoom là sự thay đổi độ dài tiêu cự của ống kính để đưa đối tượng đến gần hơn hoặc ra xa hơn.

Các camera quan sát PTZ thường có khả năng định vị sẵn, để người vận hành có thể dễ dàng theo dõi các hình ảnh khác nhau. Một số camera PTZ sử dụng 'bộ kích hoạt' để khi được kích hoạt bằng chuyển động, camera sẽ được hướng đến một vị trí đặt trước, ví dụ như ô cửa hoặc đồ vật có giá trị. Một số camera cũng sử dụng tính năng tự động xoay để camera tự động di chuyển giữa các cài đặt trước, cho phép khu vực giám sát rộng hơn.

Lợi ích của PTZ là thao tác xoay, nghiêng, thu phóng từ xa cho phép người vận hành bao phủ một khu vực rộng hơn nhiều bằng một camera, giúp tiết kiệm tiền. Ngoài ra, các khu vực rộng lớn có thể được bao phủ bằng các giá trị đặt trước tự động.

Một số camera PTZ có thể sử dụng các chức năng PTZ của chúng để theo dõi các mục tiêu đang di chuyển.

Phát hiện chuyển động video

Phát hiện chuyển động video (VMD) là khả năng của hệ thống camera quan sát phát hiện chuyển động và bật ghi âm. VMD được điều khiển bởi Đầu ghi hình kỹ thuật số.

Đối với cài đặt kinh doanh, VMD cho phép người vận hành giám sát camera quan sát không phải liên tục tập trung vào cảnh quay của camera khi không có thay đổi về hình ảnh. Bộ xử lý hệ thống VMD giám sát các camera liên tục. Khi không có người điều khiển, VMD rất hữu ích để tiết kiệm dung lượng ổ cứng trên DVR vì nó sẽ chỉ ghi lại cảnh khi phát hiện chuyển động. Ngoài ra, tất cả các cảnh quay được ghi sẽ có các sự kiện chuyển động có thể được phát lại để theo dõi, tiết kiệm thời gian theo dõi.

Phát hiện chuyển động sẽ so sánh hình ảnh hiện tại với hình ảnh trước đó và nếu nhiều pixel đã thay đổi thì nó đã phát hiện chuyển động.

Đối tượng tự động theo dõi với camera quan sát PTZ

Có thể tự động theo dõi các đối tượng chuyển động bằng tính năng theo dõi tự động PTZ, đây là một loại phần mềm camera được kết hợp chặt chẽ với phát hiện chuyển động. Tính năng theo dõi tự động đưa tính năng phát hiện chuyển động tiến thêm một bước và tính toán phần nào của hình ảnh đang chuyển động, sau đó xác định phần đó là một đối tượng. Sau đó, camera sẽ di chuyển để giữ đối tượng đó trong khung hình. Điều này rất hữu ích để theo dõi kẻ xâm nhập và tạo bằng chứng.

Sự tương phản

Độ tương phản là sự tách biệt giữa vùng sáng nhất và vùng tối nhất của hình ảnh video. Việc tăng độ tương phản sẽ làm tăng sự tách biệt giữa vùng sáng và vùng tối, do đó, chẳng hạn như vùng tối sẽ có vẻ tối hơn, trong khi vùng sáng sẽ sáng hơn. Nếu độ tương phản bị giảm thì các vùng tối sẽ trở nên sáng hơn và các vùng sáng tối hơn, đưa chúng lại gần nhau hơn.

Đơn sắc so với màu

Có sẵn camera quay video màu, đơn sắc (đen trắng) hoặc chuyển đổi giữa các loại này. Các camera chuyển đổi được sử dụng cho môi trường ánh sáng yếu và lý do sử dụng những camera này là đơn sắc nhạy cảm hơn với môi trường ánh sáng yếu. Ngoài ra, đơn sắc có thể được sử dụng với ánh sáng hồng ngoại.

Tầm nhìn ban đêm

Tầm nhìn ban đêm là khả năng hệ thống camera có tầm nhìn trong bóng tối hoàn toàn hoặc cải thiện tầm nhìn trong điều kiện ánh sáng yếu.

Chiếu sáng hồng ngoại gần là một phương pháp nhìn ban đêm phổ biến. Với phương pháp này, máy dò CCD của camera nhạy cảm với bức xạ hồng ngoại gần không nhìn thấy được. Điều này được kết hợp với đèn LED phát ra ánh sáng hồng ngoại trên camera. Vào ban đêm, cảm biến lux (đơn vị đo độ rọi) trên camera phát hiện mức ánh sáng yếu rồi chuyển chip camera sang đơn sắc và bật đèn led trắng và đèn hồng ngoại đỏ, sau đó camera sẽ ghi hình đen trắng và bạn có thể nhìn thấy một hình ảnh rõ ràng được ghi lại trên hệ thống.

Nhiều vụ phạm tội sẽ xảy ra vào ban đêm và vì vậy điều quan trọng là phải lắp đặt camera hoạt động tốt vào ban đêm.

Nhận dạng biển số xe

Hệ thống camera cũng có thể được kích hoạt bằng LPR (Nhận dạng biển số xe). Cảnh sát Anh lần đầu tiên phát minh ra LPR vào năm 1976 và ban đầu nó là một hệ thống thô sơ với những hạn chế, nhưng vài thập kỷ sau, nó đã tiên tiến và đáng tin cậy.

LPR chụp ảnh hoặc quay video biển số xe và khi được xử lý, điều này dẫn đến mục nhập văn bản của biển số xe.

Camera có thương hiệu so với camera không có thương hiệu

Camera quan sát có thương hiệu được ưa chuộng hơn so với các mẫu không có thương hiệu rẻ hơn. Với các camera có thương hiệu, có một quy trình kiểm soát chất lượng, các camera tuân thủ tất cả các tiêu chuẩn có liên quan ở Châu Âu và chúng là những camera bền hơn và đáng tin cậy hơn. camera không có nhãn hiệu không phải là sản phẩm được chứng nhận. Chúng tôi sử dụng các sản phẩm có thương hiệu vì chúng có chất lượng tốt hơn.

Về mặt vật lý, các camera không có thương hiệu và có thương hiệu có thể trông giống nhau hoặc tương tự nhau, nhưng không có thương hiệu cho chất lượng hình ảnh không bằng nhau.

Kết luận

Như bạn có thể thấy khi đọc bài viết này, có rất nhiều thông số liên quan đến việc lựa chọn camera quan sát. Sự đa dạng của các tùy chọn có thể gây bối rối và đối với những người không hiểu biết, việc chọn đúng camera cho một ứng dụng cụ thể không hề đơn giản. Mọi liên kết trong chuỗi trong hệ thống camera quan sát đều quan trọng, từ camera thực tế và chức năng của nó đến các cân nhắc về hệ thống cáp và điện. Mỗi yếu tố cần phối hợp hài hòa với nhau để mang lại hình ảnh video tốt nhất có thể. Chúng tôi hy vọng rằng bây giờ bạn đã hiểu rõ hơn về camera quan sát và ứng dụng của chúng.