Starlight là một trong những thuật ngữ được dùng nhiều nhất và được định nghĩa ít nhất trong ngành CCTV. Nó không phải một công nghệ và cũng không phải một tiêu chuẩn; nó là cách nói tắt để chỉ một camera tạo ra được hình ảnh dùng được trong điều kiện rất ít sáng, và mỗi nhà cung cấp lại lấp đầy cách nói tắt đó bằng một giải pháp kỹ thuật khác nhau. Vì vậy, so sánh nhìn đêm toàn màu với starlight không phải là so sánh hai sản phẩm. Đó là so sánh ba con số đã công bố và một câu hỏi về nguồn sáng, và nếu một báo giá trả lời được những điều đó thì việc so sánh chỉ mất mười phút.
Đây là bản ngắn gọn. Một tuyên bố về khả năng nhìn trong ánh sáng yếu chỉ có ý nghĩa khi đi kèm bốn thứ: độ nhạy sáng tối thiểu ở chế độ màu, khẩu độ, kích thước cảm biến, và việc camera dùng hồng ngoại hay ánh sáng trắng khi thực sự cần hỗ trợ. Con số của chúng tôi là 0,1 Lux với hình màu ở F1.0 trên cảm biến CMOS nhạy sáng 1/2,7 inch, và đen trắng ở 0 Lux khi đèn chiếu sáng tiếp quản.
Còn một điều nên nói thẳng: hình màu không miễn phí và cũng không phải phép thuật. Nó là một bài toán ngân sách ánh sáng. Một camera giữ được hình màu ở 0,1 Lux là nhờ ống kính khẩu lớn và cảm biến nhạy sáng gom được chút ánh sáng đang có. Ở nơi hoàn toàn không có ánh sáng, phải có thứ gì đó cung cấp ánh sáng, và thứ cung cấp ánh sáng thay đổi công trình nhiều không kém bản thân camera.
“Starlight” thực sự đang mô tả điều gì?
Khi một bản đặc tả ghi starlight, thường thì ý nói camera đủ nhạy để tạo ra hình ảnh nhận biết được dưới ánh sáng xung quanh rất yếu — ánh trăng, ánh sáng hắt từ đèn đường, hay một ngọn đèn ở xa. Trên thực tế, tuyên bố đó được tạo ra bằng ba lựa chọn kỹ thuật: cảm biến có điểm ảnh lớn hơn để mỗi điểm thu được nhiều ánh sáng hơn; ống kính khẩu lớn để nhiều ánh sáng tới được cảm biến; và xử lý hình ảnh đánh đổi một chút nhiễu để giữ được màu. Các nhà cung cấp cân ba yếu tố đó theo tỷ lệ khác nhau, và đó chính là lý do một mình từ starlight không thể đem ra so sánh.
Điều mà thuật ngữ này không cho bạn biết là mức ánh sáng mà tại đó camera từ bỏ hình màu và chuyển sang đen trắng. Chính ngưỡng đó mới là con số quyết định bản ghi của bạn trông thế nào lúc hai giờ sáng, và nó thường là con số bị bỏ thiếu trong các câu quảng cáo.
Bốn con số nào đằng sau mọi tuyên bố về ánh sáng yếu?
| Tuyên bố cần gì | Nó quyết định điều gì | Con số chúng tôi công bố |
|---|---|---|
| Độ nhạy sáng tối thiểu ở chế độ màu | Cảnh tối nhất mà camera vẫn ghi hình màu thay vì chuyển sang đen trắng | 0,1 Lux ở F1.0 |
| Khẩu độ (chỉ số f) | Lượng ánh sáng tới được cảm biến với một kích thước cảm biến nhất định; chỉ số càng nhỏ thì càng nhiều sáng | F1.0 |
| Kích thước cảm biến | Diện tích thu sáng nằm phía sau mỗi điểm ảnh, và do đó là độ sạch của hình ban đêm | CMOS nhạy sáng 1/2,7 inch |
| Phương thức chiếu sáng khi dưới ngưỡng | Camera có tự chiếu sáng cảnh hay không, và bằng gì: hồng ngoại cho ra hình đen trắng với vệt sáng gần như không thấy được, ánh sáng trắng cho ra hình màu và nhìn thấy rõ | Đen trắng ở 0 Lux khi đèn chiếu sáng bật, dưới ngưỡng giữ màu |
Một báo giá ghi độ nhạy sáng tối thiểu mà không ghi khẩu độ và kích thước cảm biến thì không thể đem so với một báo giá ghi đủ cả ba. Đó chính là toàn bộ lý do bài viết này tồn tại.
Toàn màu và starlight thực sự khác nhau ở đâu?
Có hai khác biệt quan trọng về mặt thương mại, và không khác biệt nào nằm ở chất lượng hình ảnh theo nghĩa thông thường.
Thứ nhất là ngưỡng nằm ở đâu. Một tuyên bố starlight là tuyên bố về độ nhạy sáng; một tuyên bố toàn màu là tuyên bố về mức ánh sáng mà tại đó hình màu còn trụ được. Nếu nhà cung cấp nói starlight mà không nêu được con số lux ở chế độ màu, bạn không thể biết camera giữ được màu trong bãi đỗ xe của mình vào mùa đông hay âm thầm chuyển sang đen trắng lúc 18:30.
Thứ hai là camera làm gì khi vượt ngưỡng. Một số thiết kế bật thêm ánh sáng trắng và giữ hình màu; số khác bật hồng ngoại và chuyển sang đen trắng. Cả hai đều chính đáng, và chúng tạo ra những bản ghi hoàn toàn khác nhau cùng những điều kiện công trình hoàn toàn khác nhau. Ánh sáng trắng giữ được màu và nhìn thấy được, nên nó chiếu sáng cả cái sân và hàng xóm sẽ để ý. Hồng ngoại cho ra bản ghi đen trắng và khó thấy hơn nhiều đối với mắt người, dù với người đang tìm nó thì nó vẫn là một ngọn đèn trong bóng tối.
Vì sao những con số lux được trích dẫn lại là vấn đề?
Các con số độ nhạy sáng tối thiểu được ghi ở một mức ánh sáng xác định với một khẩu độ xác định, và chúng thường là những con số khó so sánh nhất trên một bảng thông số. Hai camera có thể cùng ghi 0,01 Lux mà hoạt động hoàn toàn khác nhau, vì một chiếc đang ghi con số của hình đen trắng khi đèn chiếu sáng bật, còn chiếc kia ghi con số của hình màu với một ống kính khẩu lớn.
Hãy hỏi ba câu với bất kỳ con số nào: đó là chế độ màu hay đen trắng, ở khẩu độ nào, và với đèn chiếu sáng bật hay tắt? Một con số trả lời được cả ba thì so sánh được. Một con số không trả lời được câu nào thì chỉ là một câu quảng cáo. Con số của chúng tôi dễ kiểm chứng: 0,1 Lux với hình màu ở F1.0, 0 Lux với hình đen trắng khi đèn chiếu sáng hoạt động.
Còn một giới hạn nữa cần nói thẳng. Lux được đo tại cảm biến dưới một nguồn sáng đã chỉ định, nên nó không nói gì về ống kính, độ cao lắp đặt, kích thước mục tiêu cần quan sát hay tốc độ màn trập mà camera chọn trong một cảnh cụ thể. Đó là lý do một bản ghi trình diễn từ một vị trí giống của bạn có giá trị hơn mọi phép so sánh bảng thông số, và cũng là lý do chúng tôi gửi video mẫu khi được yêu cầu.
Khi nào sự đánh đổi thay đổi với máy nguyên chiếc và PTZ?
Camera cố định và speed dome không đánh đổi giống nhau. FC5P-PTZ là một máy nguyên chiếc dùng ngoài trời chứ không phải module dạng bo mạch: máy có vỏ riêng, hoạt động từ -20 °C đến +55 °C, hỗ trợ âm thanh hai chiều qua đầu ra loa 8 Ω 2 W với nén G.711, và có cùng cổng đèn cảnh báo đỏ và xanh như các camera cố định, với bảng đèn được điều khiển bằng hai kênh PWM ở 24 kHz nên đèn cảnh báo không nhấp nháy khi lên hình.
Với bài toán ánh sáng yếu, lợi thế thực tế của camera PTZ là nó có thể hướng về phía có ánh sáng trong cảnh, và bám theo sự việc thay vì chỉ nhìn một khung hình cố định. Sự đánh đổi vẫn như mọi chỗ khác trong bài này: camera chỉ tốt ngang với lượng ánh sáng mà nó tìm được hoặc bổ sung được, và một chiếc PTZ phải quay qua lại giữa cái sân tối om vào ban đêm thì không tốt hơn camera cố định. Nó chỉ bận rộn hơn.
Hệ quả lưu trữ của lựa chọn là gì?
Một luồng hình màu vào ban đêm thường có bitrate cao hơn luồng đen trắng của cùng cảnh đó, vì thông tin màu mang theo dữ liệu. Luồng chính của chúng tôi chạy ở 500–8000 kbps và luồng phụ ở 50–2000 kbps, và phép tính quy hoạch vẫn là phép tính dùng ở mọi chỗ khác: GB mỗi ngày mỗi kênh × số kênh × số ngày lưu trữ ÷ 1024 = số TB. Một kênh 5 MP ở H.265+ thường nằm trong khoảng 8 đến 15 GB mỗi ngày.
Nếu yêu cầu là 30 ngày lưu trữ mà ngân sách lại eo hẹp, những lựa chọn trung thực là giảm thời gian lưu trữ, giảm độ phân giải ở các kênh không cần 5 MP — thang độ phân giải gồm 5 MP ở 2880 × 1620, 4 MP ở 2560 × 1440, 3 MP ở 2304 × 1296 và 2 MP ở 1920 × 1080 — hoặc chấp nhận hình đen trắng ở những vị trí mà hình màu không chứng minh được gì. Mua một chiếc camera rẻ hơn không nằm trong danh sách đó, vì với một cảnh cố định, bitrate phụ thuộc vào cảnh và mức chuyển động trong đó nhiều hơn là vào bản thân camera.
So sánh hai báo giá về ánh sáng yếu như thế nào?
- Yêu cầu ghi riêng độ nhạy sáng tối thiểu cho hình màu và cho hình đen trắng, kèm theo khẩu độ và kích thước cảm biến.
- Hỏi camera dùng loại chiếu sáng nào khi dưới ngưỡng, và đó là hồng ngoại, ánh sáng trắng hay hoàn toàn không có.
- Hỏi camera hoạt động thế nào ở tốc độ khung hình bạn đã chỉ định — 25 fps thời gian thực, điều chỉnh được từ 7 đến 25 fps — vì một tuyên bố về ánh sáng yếu được đo ở tốc độ khung hình thấp hơn là một tuyên bố khác.
- Yêu cầu video từ một cảnh tương đương, vào ban đêm, ở đúng độ phân giải và tốc độ khung hình bạn đang mua.
- Kiểm tra hệ quả lưu trữ của câu trả lời, vì một thiết kế giữ hình màu ở mọi vị trí có thể cần nhiều khay ổ cứng hơn mức báo giá bao gồm.
Hãy gửi cho chúng tôi hai báo giá và điều kiện ánh sáng tại những vị trí bạn còn lo. Chúng tôi sẽ chỉ ra mỗi báo giá thiếu con số nào trong bốn con số trên, khác biệt đó nghĩa là gì trên thực tế, và câu trả lời trung thực cho công trình của bạn là hình màu tại vị trí đó, hình đen trắng kèm đèn chiếu sáng, hay một thay đổi trên bản vẽ. Video mẫu ban đêm có sẵn khi được yêu cầu.
