Camerele video reprezinta componentele cele mai importante ale unui sistem de supraveghere video motiv pentru care alegerea lor este determinanta in obtinerea calitatii dorite. Pentru a avea o imagine de calitate este necesar sa fie achizitionate camere de calitate. In cele ce urmeaza sunt prezentate principalele caracteristici ale acestor echipamente si modul in care isi pun amprenta asupra calitatii finale a materialului video.

Calitatea imaginii captate de camera de luat vederi este data de obiectivul foto, de senzorul de imagine al acesteia si, in cazul camerelor digitale, de circuitele de procesare a imaginii impreuna cu software-ul folosit. Obiectivul foto este un dispozitiv optic (sistem de lentile) prin care lumina este directionata in interiorulul camerei spre senzorul de imagine unde este transformata in semnal electric iar circuitele de procesare a imaginii realizeaza codarea si alte operatii cum ar fi eliminare zgomot, compensarea luminii, etc.

O caracteristica importanta a camerelor video de supraveghere este tipul senzoruluide imagine. Acesta poate fi de doua feluri: CCD(Charged Coupled Device) si CMOS(Complementare Metal Oxide Semiconductor). Sezorul CCD are ca principale avantaje o conversie mai eficienta a luminii in semnal electric atat la nivel de detaliu cat si la nivel cromatic si mai putin zgomot in imaginea rezultata la valori ISO mici. Dezavantajele sunt pretul este mai mare comparativ cu cel CMOS si sensibilitatea ISO limitata (de obicei la 800, pentru valori mai mari aparand zgomot. Desigur zgomotul poate fi eliminat atat software cat si hardware (circuite de filtrare a zgomotului) insa pretul platit este pierderea de informatie utila.

O alta caracteristica care determina calitatea semnalului video este marimea senzorului de imagine. Formatele uzuale sunt urmatoarele: 1", 2/3", 1/3", 1/4", etc. Pentru o calitate cat mai buna a materialului video este de dorit sa se utilizeze camere cu senzor de imagine cat mai mare deoarece permit o rezolutie mai mare, un zgomot mai mic si performante superioare in conditii de lumina redusa. Dezavantajul major al acestora este pretul mai mare comparativ cu senzorii de dimensiuni mai mici.

Senzorii mari au fotosituri mai mari fapt care le permit un interval dinamic mai mare, imaginile rezultante fiind mai calitative. Intervalul dinamic (Dynamic Range) denumit si contrast reprezinta raportul dintre cea mai mare si cea mai mica valoare perceptibila sau masurabila a luminii. O scena are un anume interval dinamic, zonele stralucitoare reflectand un numar mai mare de fotoni decat cele intunecoase. Un obiectiv de buna calitate asigura pastrarea aproape intacta a intervalului dinamic din scena reala. Intervalul dinamic poate fi afectat de aberatiile optice ce contamineaza zonele intunecoase cu fotoni aberant refractati din zonele luminoase dar si de marimea si calitatea fotositurilor. Fotositurile de dimensiuni mici, precum cei prezenti in senzorii de dimensiune mica, acumuleaza o cantitate de electroni mult mai mica decat cei de dimensiuni mari lucru care conduce si la saturatia mai rapida a acestora. Electronii generati in exces afecteaza fotositurile invecinate producand in imagine puncte stralucitoare care nu se regasesc in scena reala, fenomen cunoscut in literatura de specialitate sub numele de "blooming".
In concluzie sunt recomandati senzorii CCD de dimensiune cat mai mare. Este foarte important producatorul senzorului, doi senzori de acelasi tip si aceeasi dimensiune produsi de firme diferite pot oferi imagini cu mari diferente de calitate.

O alta caracteristica importanta de care este indicat sa se tina cont in momemntul achizitionarii unei camere video de supraveghere este ISO sau nivelul de sensibilitate la lumina parametru ce reprezinta capabilitatea acesteia de a inregistra in conditii de lumina scazuta si se exprima in lux sau lumen. Inregistrarea in conditii de lumina slaba este cu atat mai buna cu cat o camera are nivelul de sensibilitate mai mare. Pentru a compensa lipsa luminii unii producatori au prevazut camerele video cu iluminator in infrarosu (IR). O astfel de camera are un senzor sensibil la lumina infrarosu nu numai la lumina solara. Insa exista si anumite inconveniente ale acestei solutii cum ar fi faptul ca este scazuta foarte mult calitatea inregistrarii in conditii de ceata sau fum, deasemenea apar probleme si in cazul in care pe directia de filmare sunt obiecte care reflecta lumina. O alta problema ar fi ca atrage insecte pe timp de noapte. Deasemenea, este important de mentionat faptul ca imaginile captate pe timp de noapte folosind aceasta tehnologie sunt imagini alb negru. Pe timp de zi camerele filmeaza color iar in momentul in care cantitatea de lumina solara scade sub o anumita limita, camera trece automat in mod infrarosu. Datorita faptului ca radiatiile infrarosu din atmosfera sunt insuficiente camerele prevazute cu aceasta tehnologie au incorporat un iluminator special conceput sa emita lumina infrarosu in zona supravegheata pentru a obtine imagini luminoase. Un factor important este si distanta maxima la care camera poate inregistra in mod nocturn.

Conform celor precizate mai sus se poate concluziona ca daca monitorizarea se face in zone cu o lumina slaba sunt recomandate camere cu o sensibilitate mare lumina. Evident ca exista o limita sub care nici senzorii performanti nu pot produce imagini luminoase motiv pentru care va trebui sa se opteze pentru camere prevazute cu tehnologie IR. Pentru a va face o idee despre conditiile de iluminare in care o camera cu o anumita sensibilitate la lumina poate sa inregistreze in mod normal (non IR) este important de stiut faptul ca intensitatea lunimoasa produsa de luna plina este de aproximativ 0,1 lux, iar la lumina zilei avem aproximativ 10.000 de lux.

Urmatoarea caracteristica adusa in discutie este raportul semnal-zgomot (in engleza Signal Noise Raport - SNR) care reprezinta capabilitatea camerei de supraveghere de a compensa influenta perturbatoare a zgomotului. Zgomotul este datorat pe de o parte radiatiilor din atmosfera iar pe de alta parte emisiei de curent electric in fotositurile invecinate si este cuantificat drept raportul dintre informatia utila si zgomot. Cu cat acesta este mai mare cu atat calitatea materialului inregistrat este una mai ridicata.

O alta caracteristica importanta a senzorului de imagine este rezolutia ce exprima capactatea de a reda detaliile zonei in care are loc inregistrarea. Senzorii de imagine sunt o matrice de fotosituri, numarul acestora determinind rezolutia. Fiecare fotosit poate inregistra informatie despre zona inregistrata, motiv pentru care numarul lor influenteaza gradul de detaliu al scenei inregistrate. In cazul camerelor analogice, rezolutia se masoara uzual in termen de linii TV orizontale, iar in cazul celor digitale in megapixeli. Standardul de imagine analogica folosit in industria de supraveghere video europeana este 4:3(H:V) ceea ce reprezinta raportul dintre liniile orizontale si cele verticale, insa au aparut pe piata tehnologii care permit inregistrarea in format 16:9, cum ar fi de exemplu AHD sau HD-CVI. In cazul camerelor IP inregistrarile se fac in general in format 16:9 iar rezolutia reprezinta raportul dintre numarul de pixeli ai unei linii si cel al unei coloane. O rezolutie de un Megapixel (1 MP) reprezinta 1 milion de pixeli rezultati ca urmare a produsului dintre numarul de pixeli ai unei linii si cel al unei coloane. Astfel, de exemplu o imagine care are 1920 pixeli pe linie si 1080 pixeli pe coloana are un total de 2.073.600 pixeli adica 2 megapixeli (MP).
Este important de precizat faptul ca zgomotul introdus de senzorul de imagine este direct proportional cu marimea fotositului, datorita interferentelor ce apar, motiv pentru care se poate concluziona faptul ca exista un compromis intre gradul de detaliu si zgomot pe care producatorii camerelor de supraveghere video il fac. In cazul in care un utilizator doreste sa instaleze o camera video intr-o zona bine luminata, cum este de exemplu interiorul unei cladiri, va opta pentru un senzor cu o rezolutie superioara, in caz contrar va trebui sa renunte la detaliu in favoarea absentei zgomotului care este direct proportionala cu iluminarea zonei in care se realizeaza inregistrarea.

In momentul achizitiei unei camere video de supraveghere, ar trebui sa se acorde atentie caracteristicii numarul de cadre in unitatea de timp care exprima cursivitatea unei inregistrari. Lipsa cursivitatii determina pierderi de informatie care in anumite aplicatii cum ar fi recunoasterea numerelor de inmatriculare a masinilor este inacceptabila. Chiar si in cazul utilizarii casnice, un material video sacadat poate fi deranjant. Numarul de cadre pe secunda este dat de calitatea senzorului si a procesatorului de imagine si este precizat in documentatia tehnica camerelor de supraveghere folosind acronimul FPS de la Frame per Second, traducerea in engleza a termenului.

O alta componenta a camerelor de supraveghere care influenteaza decisiv calitatea imaginii rezultate este obiectivul foto. Principalele caracteristici ale acestuia imaginii sunt: distanta focala, indicele de diafragma si bineinteles indicii optici ai lentilelor.

Un alt parametru din descrierea tehnica a unei camere video este distanta focala care reprezinta lungimea dintre centrul optic al obiectivului si planul senzorului si este exprimata in milimetri. Centrul optic, denumit si punct focal, este punctul de pe axa lentilelor unde se focalizeaza (converg) razele luminoase. Cu cat distanta focala este mai mare cu atat campul de vizualizare (in engleza "field of view") devine mai ingust. Camerele care au obiective cu o distanta focala mica cuprind o arie mare atat in plan orizontal cat si in plan vertical, motiv pentru care obiectele filmate apar departate si de dimensiuni mici. Cu cat distanta focala creste cu atat unghiul de vizualizare va fi mai ingust si doar o mica parte din zona aflata in fata camerei va fi cuprinsa in imaginile inregistrate. In schimb obiectele vor parea mai apropiate, de dimensiuni mai mari, modul fiind denumit "zoomed-in". In concluzie, distanta focala a se alege in functie de amplasarea camerei in raport cu zona de interes din cadrul campului vizual. Pe piata exista si camere cu distanta focala fixa dar si cu distanta focala variabila, asa numitele camere varifocale. Este important de precizat faptul ca si marimea senzorului contribuie alaturi de distanta focala a obiectivului la marimea campului de vizualizare.

O alta caracteristica importanta a camerelor de supraveghere este indicele de diafragma care reprezinta raportul dintre distanta focala si diametrul irisului. Irisul, denumit si diafragma sau apertura, regleaza debitului fluxului luminos care ajunge la senzorul de imagine. O deschidere mai mare a diafragmei permite inregistrari in conditii de lumina redusa. Deschiderea diafragmei se masoara in f-stopuri, iar f/1,8 indica o deschidere mai mare a diafragmei decat f/36 de exemplu. In cazul obiectivelor la care indicele de diafragma este variabil sunt specificate valorile minime si maxime ale acestuia. Evident ca este de dorit sa avem o plaja a valorilor indicelui de diafragma cat mai mare. Aceasta este insa limitata de dimensiunile obiectivelor foto.

Calitatea lentilelor si, in cazul camerelor digitale, a circuitelor electronice pentru citirea si prelucrarea semnalului sunt deasemenea factori determinanti in calitatea materialului video rezultat. Nu ar trebui uitat nici software-ul rulat de procesorul de imagine. Din rationamente de costuri, se aleg sisteme optice mai putin calitative si o procesare buna, rezultatul fiind acceptabil pentru obtinerea calitatii propuse. Este important de mentionat faptul ca prelucrarea imaginilor poate crea un rezultat spectaculos din punct de vedere estetic insa imaginile rezultate nu redau fidel naturalul. In cazul sistemelor de supraveghere analog, prelucrarea imaginii este facuta de unitatea DVR, nu de camera de luat vederi.

In cazul camerelor care nu sunt fixe sau in cazul celor instalate in zone cu vant puternic sau in zone cu trafic intens care creeaza vibratii puternice, o caracteristica importanta ce trebuie luata in considerare este aceea de stabilizare a imaginii. Stabilizarea inlatura efectele negative asupra inregistrarilor video date de miscarea brusc si frecventa a camerelor de supraveghere din timpul inregistrarii. Exista doua metode de stabilizare a imaginii: stabilizarea optica realizata de obiectivul foto si stabilizarea electronica realizata de procesorul de imagine. Stabilizarea optica se realizeaza prin instalarea unui sistem giroscopic in interiorul camerei in scopul obtinerii unor miscari mai line prin deplasarea unui grup de lentile in functie de miscarile detectate. Exista si posibilitatea stabilizarii optice prin stabilizarea intregii camere insa pe piata end user aceste modele sunt foarte rare. Stabilizarea electronica/software alinieaza fiecare cadru in parte pentru a produce o imagine finita clara. Avantajul acestei metode este costul redus printre dezavantaje numarand-se pierderea de informatie utila si in general a calitatii imaginii.

Pentru a obtine imagini de o calitate cat mai buna, producatorii de camere video de supraveghere au introdus diverse tehnologii, cele mai populare dintre acestea fiind prezentate in cele ce urmeaza. Este important de retinut faptul ca prezenta unei anumite tehnologii in lista specificatiilor tehnice ale unei camere nu ofera niciun fel de indiciu cu privire la nivelul de capabilitate al acesteia de a imbunatati imaginea in termenii tehnologiei respective. Cu alte cuvinte intre doua camere identice atat ca si caracteristici cat si ca tehnologii pot exista diferente uneori semnificative de calitate.

AI (Auto-Iris) este o tehnologie care permite camerei sa controleze irisul(diafragma) lentilei pentru o mai buna functionare in conditii schimbatoare de lumina.


AES (Automatic Electronic Shutter - declansator electronic automat) este o tehnologie ce regleaza sensibilitatea la lumina crescand sau scazand viteza cu care imaginile sunt captate. Este important de precizat faptul ca scaderea vitezei la care imaginile sunt captate inseamna si un numar de cadre in unitatea de timp mai mic. AES este alternativa mai ieftina a Auto-Iris-ului.
AGC (Automatic Gain Control - controlul automat al incarcarii cu lumina) este o tehnologie ce controleaza, prin modificarea ISO, luminozitatea imaginilor amplificand-o in cazul celor surprinse in conditii de lumina scazuta respectiv diminund luminozitatea in cazul imaginilor surprinse in cadre mai luminoase. Odata cu amplificarea luminozitatii unei imagini este amplificat si zgomotul.


SNR (Signal Noise Reduction - reducerea zgomotului din semnal) este o tehnologie ce permite reducerea zgomotului din cadrul semnlului video. Zgomotul care poate aparea intr-o imagine are cauze multiple ce tin atat de senzor cat si de obiectiv si chiar conectori/cabluri. Procesul de reducere a acestuia poate fi unul de natura hardware si/sau software. Zgomotul este prezent sub forma unor zone distincte pe imaginile inregistrate, motiv pentru care este usor detectabil si poate fi indepartat fara mare dificultate. Problema consta in pierderea de informatie, zonele din care se "scoate" zgomotul fiind umplute cu informatie rezultata din medierea informariilor din zonele invecinate. In specificatiile camerelor video de supraveghere este intalnit si termenul DNR (Digital Noise Reduction) care se refera la o tehnologie software de indepartare a zgomotului. Din considerente de marketing, producatorii introduc in lista caracteristicilor referitoare la reducerea zgomotului termeni precum 3D DNR care ar trebui sa asigure cumparatorul ca exista o functie de reducere a zgomotului imaginilor in miscare nu doar a imaginilor statice cum ar fi cazul camerelor 2D DNR.


HLC (HeadLight Compensation - compensarea luminii) este o tehnologie prin care partile mai luminoase ale scenei nu sunt captate, permitand astfel o vizualizare mai buna a elementelor invecinate din cadrul scenei. Sensibilitatea poate fi setata conform preferintelor administratorului sistemului de supraveghere video.


BLC (BackLight Compensation - compensarea luminii din spate) este o tehnologie utila in cazul in care in spatele zonei de interes in cadrul scenei de supraveghere se afla o puternica sursa de lumina. Prin controlul expunerii intregii imagini se obtine o vizualizare mai buna a zonei de interes care fara utilizarea tehnologiei BLC ar fi fost mai intunecata.


WDR(Wide Dynamic Range) este o tehnologie relativ noua a camerelor de supraveghere video cu ajutorul careia problemele cauzate de zonele intunecoase sau excesiv luminate dintr-o scena sunt indepartate pentru a crea o imagine clara. Este o tehnologie superioara tehnologiilor AES sau BLC prin faptul ca sunt identificate zonele cu probleme din imagine si se capteaza in mod repetat, cu timpi de expunere diferiti, imagini care apoi vor forma imaginea finala de o claritate net superioara.


NV (Night Vision) este tehnologia care foloseste un senzor de imagine sensibil la lumina in spectru infrarosu. Este posibila astfel inregistrarea in conditii de lumina solara slaba. Camerele care beneficiaza de aceasta tehnologie sunt prevazute cu iluminatoare in infrarosu pentru a mari cantitatea de radiatie infrarosu si a permite imagini cat mai clare.


AT PTZ (Auto Tracking - urmarire automata cu modificarea pozitiei si distantei focale) este o tehnologie ce permite "urmarirea" unui subiect in cadru. Este folosita de obicei in incaperile unde nu ar trebui sa existe miscare fiind capabila sa detecteze prin comparerea cadrelor ce formeaza inregistrarea modificari importante ce apar in scena supravegheata. Camera isi modifica pozitia si distanta focala in mod automat pentru a surprinde cele mai clare imagini ale subiectului dinamic. Tehnologia are limitarile ai in sensul ca numai un singur obiect poate fi urmarit la un moment dat.

In concluzie, producatorii de camere video de supraveghere fac eforturi deosebite pentru a se adapta unei piete din ce in ce mai exigente unde concurenta a devenit una acerba. Din pacate, asa cum s-a precizat anterior, prezenta unei tehnologii in lista specificatiilor tehnice nu ofera decat informatii orientative referitoare la calitatea camerei video respective, motiv pentru care este indicata consultarea unui specialist in domeniu.