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Il problema delle riprese notturne: soluzioni tecnologiche

24/06/2017

dalla Redazione

Tra i limiti più conosciuti delle telecamere IP c’è sempre stata la visione notturna;vista l’elevata risoluzione tipica delle telecamere IP rispetto al mondo analogico, è infatti sempre stato molto complesso ottenere immagini nitide senza quello che viene tipicamente definito “rumore”. Il “rumore” delle immagini notturne è dovuto all’utilizzo di ISO elevati, unica soluzione fino ad oggi studiata per ottenere una visione notturna adeguata, ma con l’inconveniente del forte disturbo dovuto alla limitata sensibilità dei sensori. Riuscire ad ottenere una ripresa nitida di notte è quindi da sempre l’obiettivo di tutti i produttori.

La soluzione oggi più utilizzata rimane l’uso degli illuminatori ad infrarossi che permettono una visibilità elevata illuminando l’area interessata, ma non affrontano il problema principale: quello riguardante la sensibilità dei sensori.

ALCUNE SOLUZIONI

In campo fotografico le tecniche più note per affrontare la problematica della luce sono: 1. aumentare l’esposizione (ma in situazioni di ripresa non è possibile, in quanto elevati tempi di esposizione rendono l’immagine poco fluida e spesso non adatta); 2. aumentare gli ISO (creando però l’effetto “rumore” che rende l’immagine decisamente poco nitida e non utile, soprattutto in ambito sicurezza, poiché si perdono dettagli spesso indispensabili. Gli ISO riducono infatti i “pixel utili” dell’immagine facendo perdere il dettaglio necessario). L’uso degli illuminatori, peraltro, presenta molti aspetti negativi. Tra questi segnaliamo il fatto che: 1. l’illuminazione è limitata ad un fascio, dunque l’area coperta sarà sempre vincolata ad esso; 2. non è possibile vedere sulle lunghe distanze, in quanto i tipici fasci luminosi sono in grado di illuminare in modo chiaro solo fino a 30/50mt; 3. l’Infrarosso - come qualsiasi “luce” - è passibile di riflesso e di aree sovra/sotto esposte, di ombre etc, quindi è molto difficile garantire una qualità di ripresa stabile nel tempo; 4. il costo dell’illuminazione artificiale può essere molto oneroso, soprattutto in aree particolarmente estese.

CHIPSET DI ULTIMA GENERAZIONE

Affrontare il problema “ripresa notturna” è sempre stata un’esigenza di tutti i produttori in ambito IP, ed oggi le tecnologie ci sono venute incontro grazie a Chipset di ultima generazione (come Sony StarVis, utilizzato ormai da molti produttori per affrontare il problema della scarsa illuminazione). Ma non è tanto l’hardware in sé, bensì l’integrazione di queste tecnologie a fare la differenza. Questi nuovi Chipset portano il limite della visione notturna fino a 0,008 lux (vedi immagine 1), ma presentano anche ulteriori vantaggi. In primo luogo viene offerta una visione notturna a colori, che permette di acquisire tutti i dettagli che abitualmente di notte si perdono, con un miglior riconoscimento dei volti e dei particolari. Non è inoltre previsto alcun limite nell’area di ripresa, in quanto sono sufficienti le normali condizioni di luce notturna. Non si deve poi utilizzare alcun illuminatore, garantendo quindi anche una visione a distanze elevate e non esistono rischi di aree non coperte o “in ombra” dovuti all’illuminazione artificiale.

COME FUNZIONA?

L’implementazione dei chipset è diversa a seconda del produttore, l’integrazione Chipset-codec è necessaria al corretto sviluppo delle immagini, fino ad arrivare a soluzioni di visione quali a buio assoluto (0,0008 lux), adatti ad ambienti assolutamente privi di luce naturale o artificiale. Come per tutte le tecnologie, si può affrontare il problema da un solo punto di vista o da molti: in alcuni casi(1) si è cercato di affrontarlo ottimizzando tutti i componenti che fanno parte del processo di ripresa. Per ottenere visioni di questo tipo sono ovviamente necessarie combinazioni di tecnologie differenti che coinvolgono più aree della telecamera, tecnologie oggi presenti solo su alcune telecamere(2) . Ad esempio: sensore ad elevata resa notturna di ultima generazione; elevata apertura del diaframma (F/1.2) che garantisce un’elevata quantità di luce; lenti trattate per ottenere un effetto ultra-trasparente e ridurre l’attenuazione dovuta alla lente; tecnologie che aumentano la sensibilità +7db e che riducono il disturbo fino al 38% (TVP). L’integrazione di più tecnologie applicate ad un unico prodotto è possibile anche grazie a processori più potenti, che permettono un’analisi più complessa dell’immagine pur mantenendo il frame rate necessario ad una ripresa fluida, tale da dar vita ad una generazione di telecamere adatte alla visione notturna anche senza alcun illuminatore.

APPLICAZIONI

Quali applicazioni traggono vantaggio da questo tipo di telecamere? Senza dubbio qualsiasi ripresa in area esterna, poiché vengono eliminati i punti ciechi dovuti all’illuminatore. La visione a colori notturna garantisce altresì maggiori dettagli, solitamente nascosti nella visione in Bianco e Nero. Non dovendo utilizzare illuminatori, è poi possibile ridurre il consumo energetico - aspetto sul quale molti produttori oggi spingono per ottimizzare i costi di mantenimento degli impianti di videosorveglianza. Inoltre l’assenza di illuminatori garantisce anche un elevato livello di sicurezza, in quanto non sono presenti i tipici led Infrarossi visibili. In sostanza: queste telecamere sono ideali ovunque occorra vedere di notte a distanza (campi fotovoltaici, perimetri, etc.).

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