Цветное ночное видение против инфракрасного — сравнение CCTV
Цветное ночное видение против инфракрасных камер: что меняется с наступлением темноты
Инфракрасный режим — ответ по умолчанию на темноту, и в полной темноте он по-прежнему верен. О чём пишут редко, так это о двойной цене: инфракрасный свет даёт чёрно-белый файл, а прожектор показывает любому, кто находится на территории, где именно стоит камера. На этой странице разобрано, где подходит каждый подход, что в каждом случае может доказать запись и какие три параметра нужно сравнить до покупки.
- Инфракрасный режим: изображение в полной темноте, всегда чёрно-белое
- Полный цвет: цвет до 0,1 Lux при F1.0, без свечения прожектора
- Компромисс в количестве света, а не в бренде
- Смешанные системы — норма: подход подбирают под позицию
Коротко о главном
Инфракрасный режим и полноцветное ночное видение отвечают на два разных вопроса. Инфракрасный отвечает на вопрос «есть ли там что-то» — и отвечает в полной темноте, на дистанции, камерой, у которой нет фонового света. Полноцветный отвечает на вопрос «что именно там было» — и отвечает цветом, камерой, которой не нужно освещать сцену, чтобы получить изображение.
Выбор определяется тремя вещами для каждой позиции: сколько света на ней после наступления темноты, может ли камера быть заметной и что должна будет доказать запись. Решите эти три вопроса правильно — и технический подбор прост. Решите неправильно — и вы либо платите за цвет, которым не можете пользоваться, либо получаете чёрно-белый файл, по которому никого не опознать.
Почему инфракрасная запись всегда чёрно-белая
Инфракрасное ночное видение работает так: отсечной ИК-фильтр убирается с оптического пути. Обычно этот фильтр блокирует инфракрасное излучение, чтобы матрица видела примерно то же, что и глаз. Уберите его, добавьте ИК-прожектор — и матрица получает много света даже в полной темноте: в этом сила подхода.
Но красный, зелёный и синий разделяются на матрице цветными фильтрами, а эти фильтры пропускают очень мало инфракрасного излучения. Поэтому матрица достоверно регистрирует яркость и почти не регистрирует цвет. Камера записывает чёрно-белое изображение — и делает это по законам физики, а не из-за настройки в меню. Никакая обработка не возвращает цвет, потому что он изначально не был зафиксирован. Это важно при разборе: свидетель может описать тёмную куртку, и файл никогда ему не возразит, но и не поможет.
Вторая цена: инфракрасная камера сама себя подсвечивает
ИК-прожектор — это лампа. На близком расстоянии он почти не виден глазу, но человеку, стоящему во дворе и ищущему камеру, он виден: светодиодная матрица светится, и это свечение — неподвижная точка в темноте. На объекте, где цель — устрашение, это достоинство: камера видимо наблюдает. На объекте, где вы предпочли бы не афишировать зону покрытия, это издержка, которой нет ни в одной спецификации.
Полноцветное ночное видение переворачивает картину. При фоновом свете прожектор не работает, значит, смотреть не на что: камера становится небольшим тёмным пятном, как любой другой элемент уличной обстановки. Красно-синий предупреждающий индикатор серии FC5 — отдельный управляемый интерфейс, поэтому видимое устрашение становится осознанно включаемой функцией, а не побочным эффектом способности видеть в темноте. Его световая плата управляется двумя ШИМ-каналами на частоте 24 kHz, что избавляет индикатор от мерцания в кадре.
Что доказывает цветной файл и не может чёрно-белый
- Цвет автомобиля и то, какой из двух похожих автомобилей участвовал в событии, — деталь, которая связывает машину с журналом въезда, журналом заправок или показаниями свидетеля.
- Цвет и рисунок одежды — именно так охранник, руководитель смены или сотрудник полиции описывает человека другому в реальном времени.
- Цвет предметов в руках: сумки, контейнера, инструмента, посылки. Чёрно-белое изображение превращает всё это в серые силуэты.
- Согласованность ночной и дневной записи одной и той же позиции, что упрощает восстановление и представление последовательности событий.
- Цвет разлива, пламени, ёмкости с химическим веществом или индикатора — иногда это самый быстрый способ понять, что произошло.
Цвет — дополнительное измерение записи. Он не заменяет разрешение, частоту кадров или освещение; он просто не даёт файлу выбрасывать информацию.
Три цифры для сравнения
| Параметр | Что он определяет | Полноцветная серия |
|---|---|---|
| Минимальная освещённость в цветном режиме | Самая тёмная сцена, в которой камера ещё пишет цвет, а не переключается в чёрно-белый режим | 0,1 Lux при F1.0 |
| Диафрагма | Сколько света доходит до матрицы при данном её размере; чем меньше значение диафрагмы, тем больше света | F1.0 |
| Формат матрицы | Площадь светосбора за каждым пикселем, а значит и чистота ночного изображения | CMOS-матрица для слабого освещения 1/2,7 дюйма |
| Частота кадров ночью | Идёт ли ночной поток в реальном времени или незаметно замедлен, что меняет вид быстрого движения | 25 fps в реальном времени, регулировка 7–25 fps |
Инфракрасная камера тоже публикует минимальную освещённость — 0 Lux при включённом прожекторе. Эти 0 Lux реальны, как и сопровождающее их чёрно-белое изображение.
Где инфракрасный режим по-прежнему лучше
Мы не собираемся утверждать, что инфракрасный режим устарел. В ряде распространённых ситуаций это правильное решение, и в грамотно спроектированном здании обычно применяются оба подхода:
- Полная темнота без плана освещения и без перспектив его появления — неосвещённая граница, задний служебный проезд, край поля. Там, где другого света нет, прожектору нет равных.
- Обнаружение на большой дальности, когда цель — увидеть, что кто-то движется вдоль линии, а не опознать его. Прожектор плюс оптический зум — сильное сочетание.
- Объекты, где ставка на устрашение и видимая камера входит в задачу, а свечение работает на неё.
- Объекты с ограниченным хранилищем, где чёрно-белый поток удерживает срок хранения в рамках бюджета дисков без покупки дополнительных отсеков.
- Позиции, где свет был бы заметен или вызывал бы жалобы, — хотя это палка о двух концах, потому что сам прожектор тоже виден.
Три способа сочетать оба подхода на одном объекте
Инфракрасный режим на границе
Периметр — это место, где расстояния велики, освещения нет, а задача — обнаружение. Инфракрасная камера с оптическим зумом покрывает на порядок больше метров на устройство, чем любая фиксированная цветная камера, и чёрно-белая запись — честная плата за такую дальность.
- Когда использовать
- Линии периметра, неосвещённые задние проезды, дворы, измеряемые десятками метров, и позиции, где важно только движение.
- Когда не использовать
- КПП и въезды для транспорта, где людей и номерные знаки нужно опознавать, а не обнаруживать: там нужен цвет на близкой дистанции.
Полноцветный режим там, где опознают людей
Помещения охраны, входы для персонала, зоны погрузки и этажи паркинга — это места, где происходит опознание и где инцидент превращается в показания, заявление в страховую компанию или судебное дело. Именно на этих позициях стоит тратить бюджет на цвет.
- Когда использовать
- Паркинги, входы, зоны погрузки, коридоры и любые позиции, где нужно описать лицо, автомобиль или предмет.
- Когда не использовать
- Объекты без фонового света вообще, где камера должна оставаться незаметной, потому что заполняющий свет — это видимый свет.
Оба подхода — на одном регистраторе и в одной спецификации
В проекте эти два подхода не соперники, а два ответа для двух разных позиций. Оба регистрируются на одном регистраторе через ONVIF / RTSP / GB28181, оба работают в H.265+, и оба настраиваются и просматриваются в одном клиенте.
- Когда использовать
- Большинство коммерческих зданий, где обнаружение по периметру и опознание на входах — отдельные требования одного тендера.
- Когда не использовать
- Покупатели, которым нужна одна модель камеры повсюду ради максимально простого обслуживания: смешивание форм-факторов стоит немного больше времени на проектирование.
Частые вопросы
Цветное ночное видение лучше инфракрасного?
В целом — нет; оно лучше для конкретной задачи. Если камера должна опознать человека, автомобиль или предмет, цвет несёт информацию, которой в чёрно-белом файле нет, и делает это без заметного прожектора. Если камера должна перекрыть длинную тёмную границу на расстоянии в полной темноте, инфракрасный режим с оптическим зумом превзойдёт любую фиксированную цветную камеру, а чёрно-белая запись — принятая плата за это. Полезный вопрос не в том, какая технология победит, а в том, что должна доказать каждая позиция и сколько на ней света после наступления темноты. Ответьте на это честно — и выбор обычно делается сам.
Действительно ли инфракрасная подсветка выдаёт положение камеры?
Ночью — да, в большинстве реальных установок. Прожектор — источник света, а источники света видны на тех расстояниях, которые важны для камеры, следящей за двором. Тот, кто хочет избежать камеры, будет искать свечение, и оно же подскажет ему, что зона покрытия заканчивается там, где заканчивается прожектор. На объекте, где камеру положено видеть, это полезное устрашение. Там, где вы предпочли бы не публиковать зону покрытия, это слабое место — и именно поэтому для входов и привходовых площадок выбирают цветные камеры, работающие на фоновом свете, а не инфракрасные.
Можно ли восстановить цвет из инфракрасной записи постфактум?
Нет. Цвет не был записан. Инфракрасное ночное видение убирает отсечной ИК-фильтр и освещает сцену инфракрасным светом, а цветные фильтры матрицы пропускают почти ничего из этого света, поэтому матрица фиксирует яркость и почти не фиксирует цвет. Восстановить его означало бы его выдумать — именно это и делает фильтр «улучшения цвета»: он угадывает правдоподобные цвета по яркости, что годится для презентационной картинки и бесполезно как доказательство. Если файл может попасть в показания или в заявление, фиксируйте цвет в камере или примите, что в файле его нет. Честного пути постобработки не существует.
На каком расстоянии полноцветная камера видит ночью?
Любое значение дальности без указания условий освещения бессмысленно, поэтому мы его не даём. Решает минимальная освещённость: наша серия держит цвет до 0,1 Lux при F1.0, что покрывает освещённый паркинг, привходовую площадку со стороны улицы или коридор с ночным светильником. Что это значит в метрах, зависит от объектива, высоты установки, от того, что является целью — человек, лицо или номерной знак, — и от того, сколько света даёт сам объект. Пришлите позицию и её освещение, и мы скажем, чего ожидать, — включая честный ответ, когда нужна PTZ-камера с прожектором и чёрно-белым изображением ночью.
Какой подход дешевле в эксплуатации и хранении?
Инфракрасный дешевле по хранилищу: чёрно-белый поток не несёт цветности, поэтому при том же разрешении требует меньшего битрейта, и объект с четырнадцатью днями хранения может уместиться на том же диске при любом подходе, а с шестьюдесятью — уже не обязательно. Цвет дешевле по счёту за освещение на части объектов: камере, которая держит цвет на фоновом свете, не нужен работающий прожектор. Оба варианта дешевле неверного выбора. Сначала посчитайте срок хранения, затем выбирайте подход для каждой позиции и позвольте арифметике — примерно от 8 до 15 GB в сутки на канал 5 MP в H.265+ — определить нужное число отсеков.
Можно ли смешивать инфракрасные и цветные камеры на одном регистраторе?
Да. Оба типа — IP-камеры в одной сети, и обе регистрируются на одном регистраторе через ONVIF, RTSP или GB28181; регистратору безразлично, какую подсветку использует камера. Согласованным стоит держать уровень настроек: лестницу разрешений (5 MP при 2880 × 1620, 4 MP при 2560 × 1440, 3 MP при 2304 × 1296, 2 MP при 1920 × 1080), параметры компрессии, частоту кадров и план хранения. Тогда один канал не будет незаметно съедать вчетверо больше места, чем остальные. Мы нанесём смешанный план на чертёж, чтобы монтажник знал, какой форм-фактор ставится на какую позицию.
Что написать в спецификации, чтобы не получить чёрно-белое изображение?
Внесите в спецификацию три цифры и требуйте их для цветного режима: минимальную освещённость, диафрагму и формат матрицы. Наши — 0,1 Lux при F1.0 на CMOS-матрице для слабого освещения 1/2,7 дюйма. Затем добавьте два предложения, которые вас защищают: что предлагаемая камера обязана держать цвет в условиях освещения на указанных позициях и что до поставки будут предоставлены примеры видео со сравнимой сцены. На такую спецификацию нельзя ответить расплывчатым заявлением о чувствительности, и она даёт вам документальную основу для разговора, если поставленная система ведёт себя иначе, чем в буклете.
Сравните оба подхода на своих позициях
Пришлите план объекта и позиции, по которым сомневаетесь. Мы отметим, какие из них подходят для полного цвета, какие — для инфракрасного режима, и как каждый выбор повлияет на ваш бюджет хранения. Примеры видео предоставляются по запросу.