Тесты сравнения камеры наблюдения стандарта HD CVI 720p и аналоговой камеры 700 ТВЛ (960Н)

Цели тестирования:

1. Тест №1 Тестирование при естественном освещении.
2. Тест №2 Тестирование качества изображения в условиях освещения объекта встроенным ИК прожектором (при отсутствии внешних источников света)
3. Тест №3 Тестирование разрешения (по таблицам) и чувствительности видеокамер HD CVI и 960H
4. Тест №4 Оценка качества изображения в условиях низкой освещенности при отключенном встроенном ИК прожекторе

Оборудование для тестирования

1. Lite-View LVIR-1016/012 CV – видеокамера HD CVI с разрешением 720p, розничная цена 3321 руб 
2. Lite-View LVIR-7021/012 – обычная аналоговая видеокамера с разрешением 700 ТВЛ  (960Н), Sony CCD, розничная цена 2925 руб.

Тест №1 Тестирование при естественном освещении

Условия проведения: Место проведения — на улице, условия освещения – тестирование весений день, в пасмурнуюая погода, установка камер — стена здания, на расстоянии 20 см камера от камеры. Тестируемые камеры оснашены объективами без диафрагмы с фокусным расстоянием 3,6 мм. Порядок настройки углов обзора камер по горизонтали выставлено примерно одинаковым. При этом по вертикали установка несколько отличная с учетом форматов матриц камер. В камера использованы матрицы размером 1/3», но у матрицы 960H соотношение сторон 4:3, а у камеры HDCVI соотношение сторон 16:9. Таким образом тестовые образцы находятся в одинаковых условиях. Запись велась на видеорегистраторы стандартов CVI и 960H, с максимальными настройками качества записи. Полученный фрагмент сохранялся на DVR в видеофайл AVI (H.264), а затем проводились снимки экрана при воспроизведении с помощью видеоплеера. Дополнительная обработка изображения не велась, представлены без каких бы то ни было корректировок. Для пущей наглядности, некоторые фрагменты изображений выделены и увеличены. 

Тестовые картинки 1.

Камера 960H	Камера 720P HD-CVI

Тест №2 Тестирование качества изображения в условиях освещения объекта встроенным ИК прожектором (при отсутствии внешних источников света)

Условия тестирования Условия проведения — внутри помещения, коридор длиной 23 метра. Для проведения теста выключены внешние источники света, окна и двери закрыты, встроенные ИК прожекторы в камерах и переключение цвет/ чб работают в автоматическом режиме. Не используются или не имеются режимы накопления заряда, при включенной функции цифрового шумоподавления. Тестирование качества изображения в условиях освещения объекта встроенным ИК прожектором (при отсутствии внешних источников света).

Камера 960H	Камера 720P HD-CVI

Тест №3 Тестирование разрешения (по таблицам) и чувствительности видеокамер HD CVI и 960H

Условия тестирования: В тесте использовалась испытательная таблица ИТ-4Р с соотношением сторон 4:3. Она полностью подходит для тестирования камеры 960H (разрешение по вертикали и по горизонтали). Для камеры HD CVI с соотношением сторон 16:9 для тестирования разрешения по вертикали и по горизонтали необходимо должным образом вписывать таблицу в кадр сначала по высоте, а затем по ширине.

Тест разрешения по горизонтали

Тест разрешения по вертикали

Тест №4 Оценка качества изображения в условиях низкой освещенности при отключенном встроенном ИК прожекторе

Условия теста: Тестирование чувствительности видеокамер проводилось в специально оборудованном черном ящике с многоступенчатой регулировкой света. Встроенный ИК прожектор был отключен в обеих камерах, камеры работали в режиме автоматического перехода «день/ночь» В качестве источника света использовались матричные светодиоды белого свечения У обеих видеокамер отсутствует функция накопления заряда (медленного затвора), соответственно она не использовалась. У видеокамеры 960H функция цифрового шумоподавления 2D DNR была включена и установлена на средний уровень У видеокамеры HD CVI функция цифрового шумоподавления 3D DNR была включена, ее уровень на этой модели не регулируется Для сравнения эффективности функции 3D DNR для камеры HD CVI приведены два тестовых снимка (со включенной функцией и с отключенной) Тестирование чувствительности видеокамер в  «черном ящике».

Освещенность на объекте 0.4 лк

Освещенность на объекте 0.1 лк

Результаты тестирования

1. Визуальная оценка качества изображения — в соответствии с заявленными параметрами, разрешение видеокамеры стандарта HD CVI существенно выше, чем у видеокамеры 960H, что и подтверждается тестовыми изображениями. И если, например, в эпоху стандартных аналоговых камер различие между камерами 600 и 700 ТВЛ можно было определить только по таблицам и на хорошем мониторе, то здесь разница очевидна и без специального оборудования. В существенной мере на качестве изображения сказывается тот факт, что у камеры HD CVI развертка прогрессивная, а у 960H чересстрочная. Очевидно, именно этим объясняется лучшая картинка у камеры у камеры HD CVI на границе контрастных переходов темное/светлое, на границах предметов (вертикальная колонна и окно в первой группе снимков). Адаптация к современным мониторам. Подавляющее большинство современных мониторов имеют соотношение сторон 16:9. У матрицы, используемой в камере HD CVI такое же соотношение сторон, что позволяет наблюдать изображение без каких либо геометрических искажений. У матрицы видеокамеры 960H соотношение сторон 4:3. В принципе, считается, что такой формат изображения более правильный для охранного телевидения. Но современных мониторов 4:3 практически нет, либо они очень дороги. А при отображении на мониторе 16:9 видеосигнал формата 4:3 будет тем или иным образом деформироваться.

2. Более высокое разрешение камеры HD CVI проявляется и в условиях освещения объекта ИК излучением.

3. Оценка разрешения видеокамер по таблицам — У тестируемой видеокамеры HD CVI используется матрица с разрешением 1280х720 пикселей, в камере используется прогрессивная развертка Камера выдает аналоговый видеосигнал, который принято измерять в телевизионных линиях (ТВЛ) Известное правило пересчета разрешения в пикселах по горизонтали в разрешение в ТВЛ: Разрешение в ТВЛ = 0.7 от разрешения в пикселах (по горизонтали) Для данной камеры расчетное разрешение по горизонтали в ТВЛ составляет 1280*0.7, т.е. примерно 900 ТВЛ При тестировании реальное разрешение по горизонтали составило 800-850 ТВЛ Расчетное разрешение по вертикали 720*0.7, т.е. примерно 500 строк При тестировании реальное разрешение соответствует расчетному и составило около 500 строк. У тестируемой камеры 960H используется матрица с разрешением 960х582 пиксела Расчетное разрешение по горизонтали 960*0.7 = 670 ТВЛ Реальное разрешение по горизонтали 550-600 ТВЛ Разрешение по вертикали для всех современных аналоговых видеокамер (независимо от разрешения по горизонтали) ограничено частотой строк, для сигнала PAL это 625 строк Из этого количества часть строк используется для передачи служебной информации, в реальности для передачи изображения используется 480-500 вертикальных строк. Кроме того в данном случае у камеры чересстрочная развертка, т.е. в определенный момент времени отображается половина из этого количества Реальное разрешение по вертикали составило 350-400 строк

4. Чувствительность видеокамер — Первая группа тестовых изображений сделана при освещенности на объекте 0.4лк, вторая группа тестовых изображений сделана при освещенности на объекте 0.1лк

Основные результаты по тестам №3 и №4 сведены в таблицу

Выводы:

1. Разрешение видеокамер. Разумеется, процесс тестирования обладает известной погрешностью. При этом, все тестовые образцы использовались в равных условиях и в сравнении их друг с другом результаты в достаточной степени достоверны. Тесты с использованием таблиц на разрешение у камеры HD CVI существенно выше, чем у камеры 960H при измерении по горизонтали, и при измерении по вертикали - при оценке по таблицам. Качество изображение камеры HD CVI выше и выглядит заметно более четким и детализованным и при установке камер на улице и в помещении.
2. Тестирование на чувствительность.  Не менее интересны результаты проверки чувствительности — известно что матрицы CMOS имеют недостатки в этом компоненте. Тесты показали, притом что в камере 960Н используется матрица CCD, а в камере HD CVI матрица, изготовленная по технологии CMOS, а также при том, что размер пиксела у камеры 960H больше, в данном тесте значимо лучшей чувствительности камера 960Н не показала. Проведенный дополнительный тест на работу функции шумоподавления 3D DNR в камере HD CVI гораздо более эффективна, чем аналогичная функция 2D DNR в камере 960H Таким образом, в результате тестирования подтвердилось более высокое разрешение и качество изображения видеокамеры стандарта HD CVI. При этом чувствительность видеокамеры HD CVI в данном тестировании оказалась не хуже, чем камеры 960H на CCD матрице Sony, а при работе со встроенным ИК прожектором все преимущества камеры HD CVI сохраняются.