ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΜΙΑ ΔΙΚΤΥΑΚΗ ΚΑΜΕΡΑ
Μια δικτυακή κάμερα βασισμένη στο Internet Protocol (IP) μπορεί να περιγραφεί ως συνδυασμός κάμερας και υπολογιστή σε μια μονάδα. Συλλαμβάνει και μεταδίδει τις ζωντανές εικόνες άμεσα μέσα από ένα δίκτυο IP, επιτρέποντας στους εξουσιοδοτημένους χρήστες τοπική ή από μακριά λήψη, αποθήκευση, και διαχείριση βίντεο μέσα από υποδομή που βασίζεται σε δίκτυο Ethernet.
Μια δικτυακή κάμερα έχει διεύθυνση IP. Συνδέεται με το δίκτυο και έχει έναν ενσωματωμένο web server, FTP server, FTP client, e-mail client, διαχείριση συναγερμών, δυνατότητα προγραμματισμού, και πολύ περισσότερα. Μια IP κάμερα δεν χρειάζεται να συνδεθεί με ένα PC. Λειτουργεί ανεξάρτητα και μπορεί να τοποθετηθεί οπουδήποτε υπάρχει μια σύνδεση δικτύων IP. Σε αντιδιαστολή, μια Web κάμερα, απαιτεί τη σύνδεση σε ένα PC μέσω μιας σύνδεσης USB ή IEEE1394 και ένα PC για να λειτουργήσει.
Μια αναλογική κάμερα
είναι ένας μονοκατευθυντικός μεταφορέας σημάτων που σταματάει στο επίπεδο
συνεχούς καταγραφής σε βίντεο (DVR) και απαιτεί την ύπαρξη χειριστών, ενώ μια
δικτυακή κάμερα είναι πλήρως αμφίδρομη, ενσωματώνεται εύκολα και οδηγεί το
υπόλοιπο του συστήματος με το υλικό και το λογισμικό που διαθέτει. Επικοινωνεί
με διάφορες εφαρμογές παράλληλα, για να εκτελέσει τους διάφορους στόχους, όπως η
ανίχνευση της κίνησης ή η αποστολή video streaming.
Εκτός από το βίντεο, μια δικτυακή κάμερα περιλαμβάνει επίσης άλλες λειτουργίες
και πληροφορίες που μεταφέρονται μέσα από την ίδια σύνδεση δικτύου, π.χ.
ανίχνευση κινήσεων, ήχο, ψηφιακές εισόδους και εξόδους (που μπορούν να
χρησιμοποιηθούν, παραδείγματος χάριν, για να προκαλέσουν τους συναγερμούς ή να
ανοίξουν τα φώτα), σειριακές πόρτες για τα σειριακά δεδομένα και έλεγχο των
μηχανισμών περιστροφής/ανύψωσης/μεγέθυνσης (pan/tilt/zoom). Η ενσωματωμένη μνήμη
εικόνας (image buffers) μέσα σε μια κάμερα μπορεί επίσης να αποθηκεύσει και να
στείλει τις εικόνες που συλλέχθηκαν προτού να εμφανιστεί ένας συναγερμός,
γεγονός που μας δίνει πρόσθετη ασφάλεια.
Το «μάτι» της κάμερας (Αισθητήρες εικόνας: CCD vs. CMOS )
Ο αισθητήρας εικόνας της βίντεο-κάμερας είναι αρμόδιος για το μετασχηματισμό του
φωτός σε ηλεκτρικό σήμα. Υπάρχουν δύο τεχνολογίες για τον αισθητήρα εικόνας :
- CCD (Charged Coupled Device)
- CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)
CCD technology
Οι αισθητήρες
CCD έχουν χρησιμοποιηθεί στις βίντεο-κάμερες για περισσότερο από 20 έτη και
παρουσιάζουν πολλές συμφέρουσες ιδιότητες, όπως καλύτερη ευαισθησία φωτός από
τους αισθητήρες CMOS. Αυτή η υψηλότερη ευαισθησία μεταφράζεται σε καλύτερη
εικόνα σε συνθήκες χαμηλού φωτός. Οι αισθητήρες CCD είναι, εντούτοις,
ακριβότεροι επειδή κατασκευάζονται με μεταβλητή διαδικασία και είναι πιο δύσκολο
να ενσωματωθούν σε μια κάμερα. Επιπλέον, όταν υπάρχει ένα πολύ φωτεινό
αντικείμενο στη σκηνή (όπως ένας λαμπτήρας ή ένα άμεσο φως του ήλιου), το CCD
μπορεί να θολώσει, προκαλώντας κάθετες λωρίδες κάτω και επάνω από το αντικείμενο.
Αυτό το φαινόμενο καλείται κηλίδα.
CMOS technology
Οι πρόσφατες
πρόοδοι στους αισθητήρες CMOS τους φέρνουν πιο κοντά στα αντίστοιχα CCD από
άποψη της ποιότητας εικόνας. Οι αισθητήρες CMOS παρέχουν ένα χαμηλότερο συνολικό
κόστος για τις κάμερες δεδομένου ότι περιέχουν όλη τη λογική που απαιτείται για
να χτιστεί μία κάμερα πάνω σε αυτό. Μας δίνει τη δυνατότητα να παράγουμε
μικροσκοπικές συσκευές. Μεγάλου μεγέθους αισθητήρες είναι επίσης διαθέσιμοι,
παρέχοντας ανάλυση σε αρκετά εκατομμύρια εικονοστοιχεία (megapixel). Ο μοναδικός
περιορισμός με τους αισθητήρες CMOS είναι η έλλειψη ευαισθησίας σε συνθήκες
χαμηλού φωτός.
Λειτουργία ημέρας & νύχτας
Πριν φθάνουν στον αισθητήρα εικόνας, οι εικόνες περνούν μέσω του οπτικού φίλτρου,
το οποίο αφαιρεί οποιοδήποτε υπέρυθρο φως (IR) έτσι ώστε να επιδειχθούν τα «σωστά»
χρώματα. (Στις κάμερες ημέρας/νύκτας, αυτό το φίλτρο IR-περικοπών είναι
επιλεγόμενο για να παρέχει το υψηλής ποιότητας μαύρο & άσπρο βίντεο κατά τη
διάρκεια των νυχτερινών λήψεων). Ο αισθητήρας εικόνας μετατρέπει την εικόνα, που
αποτελείται από τις οπτικές πληροφορίες, σε ηλεκτρικά σήματα. Αυτά τα ηλεκτρικά,
ψηφιακά σήματα είναι τώρα σε μορφή που μπορεί να συμπιεστεί και να μεταφερθεί
μέσα από το δίκτυο.
Ρόλος του φίλτρου περικοπής υπέρυθρων
Ορισμένα περιβάλλοντα ή καταστάσεις περιορίζουν τη χρήση του ορατού τεχνητού
φωτός, γεγονός που καθιστά τις ευαίσθητες κάμερες στο υπέρυθρο φάσμα ιδιαίτερα
χρήσιμες. Αυτές περιλαμβάνουν τις εφαρμογές επιτήρησης σε συνθήκες χαμηλού
φωτισμού. Οι υπέρυθρο-ευαίσθητες κάμερες, που μπορούν να χρησιμοποιούν το αόρατο
υπέρυθρο φως, βρίσκουν χρήση, για παράδειγμα, σε μια κατοικημένη περιοχή αργά τη
νύχτα χωρίς διατάραξη των κατοίκων. Είναι επίσης χρήσιμες όταν δεν πρέπει τα
σημεία που βρίσκονται οι κάμερες παρακολούθησης να είναι εμφανή.
Φασματική ευαισθησία
Το φως είναι μια μορφή ενέργειας κυμάτων ακτινοβολίας και καταλαμβάνει ένα φάσμα.
Το ανθρώπινο μάτι μπορεί να δει, μόνο ένα μέρος του φάσματος (μεταξύ των μηκών
κύματος ~ 400 - 700 νανόμετρα). Κάτω από το μπλε, ακριβώς έξω από το φάσμα που
οι άνθρωποι μπορούν να δουν, είναι υπεριώδες φως, και επάνω από το κόκκινο είναι
υπέρυθρο φως.
Η υπέρυθρη ακτινοβολία (φως)
εκπέμπεται από όλα τα αντικείμενα: άνθρωποι, ζώα και χλόη, για παράδειγμα.
Θερμότερα αντικείμενα όπως άνθρωποι και ζώα διακρίνονται εύκολα σε πιο δροσερά
υπόβαθρα. Σε συνθήκες χαμηλού φωτός, παραδείγματος χάριν τη νύχτα, το ανθρώπινο
μάτι δεν μπορεί να αντιληφθεί το χρώμα και την απόχρωση παρά μόνο μαύρο, άσπρο
και διαβαθμίσεις του γκρι.
Πως λειτουργεί το φίλτρο περικοπής υπερύθρων (IR)
Καθώς ο φωτισμός μειώνεται και η εικόνα σκουραίνει, το φίλτρο IR-περικοπών σε
μια κάμερα ημέρας & νύχτας μπορεί να αφαιρεθεί αυτόματα ή χειροκίνητα για να
επιτρέψει στην κάμερα να χρησιμοποιήσει το υπέρυθρο φως IR έτσι ώστε να μπορεί «να
δει» ακόμη και σε ένα πολύ σκοτεινό περιβάλλον. Για να αποφύγει τις
διαστρεβλώσεις χρώματος, η κάμερα μεταπηδά σε ασπρόμαυρη εικόνα, και είναι έτσι
ικανή να παράγει υψηλής ποιότητας εικόνες.
