Rodzaje kamer CCTV

1. Kamery CCTV kolorowe i dzień/noc

Obecnie są dostępne jedynie kamery CCTV kolorowe, które zapewniają dużo lepsze rozróżnianie osób i przedmiotów niż stosowane wcześniej kamery monochromatyczne. Obraz kolorowy dostarcza znacznie więcej informacji odróżniającej poszczególne obiekty od siebie. Kamery kolorowe wymagają jednakże, ze względu na mniejszą czułość, znacznie lepszych warunków oświetlenia. W kamerach kolorowych do przesyłania sygnału wizyjnego najczęściej jest wykorzystywany system PAL. W systemie PAL stosuje się fazowe kodowanie informacji o barwie obrazu. Sygnał niosący informacje o kolorze jest przesyłany na podnośnej 4,43MHz. Czasami do przesyłania sygnału wizyjnego z kamery kolorowej stosuje się system Y/C. Kamera taka ma dwa wyjścia wizyjne i wymaga dwóch przewodów do przesyłania sygnałów. Jeden przewód służy do transmisji luminancji (sygnał czarno-biały), drugi zaś chrominancji (sygnał koloru).

W ostatnich latach bardzo popularne stały się w systemach monitoringu wizyjnego kamery CCTV dzień/noc. Kamery takie łączą w sobie zalety kamer monochromatycznych i kolorowych. Przy dobrym oświetleniu dają obraz kolorowy ze wszystkimi jego zaletami. Przy słabym oświetleniu, przy którym kamery kolorowe nie mogłyby już poprawnie pracować, przechodzą w tryb monochromatyczny. Wtedy kamery odznaczają się większą czułością oraz małą wrażliwością na kolor światła padającego na obiekty. Ich charakterystyka widmowa jest bardzo szeroka i znacznie wykracza poza widmo światła widzialnego (400 - 770nm). Jednym z praktycznych zastosowań tej właściwości kamer jest stosowanie niewidzialnego dla człowieka oświetlenia podczerwienią (zakres bliskiej podczerwieni 770 - 850nm) do oświetlania obserwowanej sceny. Często kamery takie są dodatkowo wyposażane w promienniki podczerwieni, dzięki którym widzą w kompletnej ciemności. Stąd też dla takich kamer podaje się czułość 0lux. Oczywiście kamery dzień/noc bez wbudowanego promiennika podczerwieni mogą współpracować z zewnętrznymi promiennikami podczerwieni.

Aby wyeliminować wpływ promieniowania podczerwonego na pracę kamery w trybie kolorowym, stosuje się różnego rodzaju filtry podczerwieni. W porządnych kamerach te filtry są przesuwane mechanicznie. Podczas pracy w dzień filtr jest przesuwany przed przetwornik kamery. Dzięki temu podczerwień nie dociera do przetwornika i nie wpływa na barwy w obrazie. Dzięki dużej ilości światła widzialnego kolory są zbliżone do obserwowanych przez ludzkie oko. W trybie nocnym filtr IR jest odsuwany, dzięki czemu do przetwornika dociera pełen zakres promieniowania. Kosztem utraty koloru i pod warunkiem stosowania obiektywu z korekcją IR uzyskuje się wyraźny i jasny obraz sceny nocnej. Poprzez zastosowanie oświetlacza IR (wbudowanego w kamerę czy zewnętrznego sterowanego czujnikiem bądź telemetrycznie) można dodatkowo poprawić warunki obserwacji.

2. Podział kamer CCTV w zależności od obudów

Kamery CCTV kompaktowe typu BOX

kamery telewizyjne CCTV typu BOX w obudowach kompaktowych mogą być stosowane wewnątrz pomieszczeń lub na zewnątrz (w odpowiedniej obudowie). Z reguły kamery kompaktowe są dostępne bez obiektywów. Obiektywy są dobierane w zależności od potrzeb przez instalatora.

Kamera box BBM-21F dzień/noc 600/650 linii 12Vdc CNB
Kamera kompaktowa box

 

Czasami spotyka się również kamery zintegrowane z obiektywem typu „motor-zoom” i odbiornikiem telemetrycznym, dzięki czemu mogą być zdalnie sterowane. Ogólnie jednak w systemach monitoringu wizyjnego kamery typu box są stosowane coraz rzadziej.

Kamery CCTV kopułkowe typu DOME

Kamery telewizyjne CCTV typu DOME w obudowie kopułowej najczęściej przeznaczone są do zastosowań wewnętrznych. Spotyka się również wykonania do pracy na zewnątrz oraz wykonania wandaloodporne.

Kamera kopułkowa DFL-21S white dzień/noc 600/650 linii 12Vdc CNB
Kamera kopułkowa

Kamera wandaloodporna kopułkowa VBM-21VF CNB
Kamera kopułkowa wandaloodporna

Kamery wandaloodporne są przeznaczone do miejsc, gdzie główny problem stanowi wandalizm (więzienia, magazyny, parkingi samochodowe).

Kamery CCTV tubowe BULLET

Kamery telewizyjne CCTV typu BULLET w obudowie walcowej są najczęściej przystosowane do pracy w trudnych warunkach atmosferycznych. Często są wyposażone w oświetlenie LED IR.

Kamera cctv bullet CDR-805JXL dzień/noc 700 linii 12Vdc
Kamera cctv bullet

Kamera cctv bullet GCA-2326T GRUNDIG
Kamera cctv bullet

Kamera telewizyjna GL-606IRS jest odporna na trudne warunki atmosferyczne, w tym opady deszczu i śniegu. Kamera ma masywną stopkę, wewnątrz której może być poprowadzony przewód połączeniowy. Takie rozwiązanie utrudnia sabotaż systemu. W obu przedstawionych powyżej kamerach elementy regulacyjne są umieszczone z dołu kamery.

Kamery CCTV w obudowach specjalnych

Do kamer CCTV w obudowach specjalnych można zaliczyć mikrokamery, kamery płytkowe oraz kamery w czujkach PIR.

Kamera mini MBL-21S 600 linii 12Vdc CNB
Kamera mini

Kamera BOND kolor z czujką BINGO
Czujka alarmowa z wbudowaną kamerą

Z reguły są przeznaczone do instalacji, w których wymagane jest zachowanie dyskrecji lub jest mało miejsca.

3. Kamery CCTV szybkoobrotowe

Zintegrowane kamery szybkoobrotowe (zwane również punktami kamerowymi) umożliwiają zdalne sterowanie obrotem w poziomie i wychyleniem w pionie oraz funkcjami obiektywu i kamery (zoom, iris, focus). Dobierając kamerę szybkoobrotową należy zwrócić uwagę na następujące cechy: typ kamery (czarno-biała, kolorowa, dzień-noc), czułość, rozdzielczość, zakres zmian ogniskowej (zoom optyczny), miejsce zastosowania (na zewnątrz, wewnątrz) i sposób montażu, estetykę obudowy oraz szybkość i dokładność pozycjonowania kamery.

Kamera szybkoobrotowa GCA-C0335P GRUNDIG
Kamera szybkoobrotowa

Kamera szybkoobrotowa 1092/602 THERA 5 Urmet
Kamera szybkoobrotowa

Kamery CCTV szybkoobrotowe znajdują szerokie zastosowanie, zwłaszcza w monitoringu wizyjnym miast. Zastosowanie zintegrowanych kamer szybkoobrotowych znacznie obniżyło koszty instalacji w stosunku do konwencjonalnych zespołów złożonych kamery z obiektywem, obudowy, głowicy uchylno-obrotowej i odbiornika telemetrii. Dzisiaj w zasadzie nie spotyka się już systemów opartych na głowicach uchylno-obrotowych.

Zintegrowane kamery szybkoobrotowe są oferowane w trzech podstawowych wykonaniach:
- kamery wewnętrzne do montażu w suficie podwieszanym,
- kamery wewnętrzne do zawieszenia pod sufitem lub na wysięgniku obok ściany,
- kamery zewnętrzne do montażu na wysięgniku mocowanym do ściany lub słupa.

Każdy kamera CCTV szybkoobrotowa jest wyposażona w części dolnej w 5-calową kopułę. Najczęściej stosuje się kopuły przezroczyste i przydymione. Punkty kamerowe przeznaczone do pracy na zewnątrz pomieszczeń są wyposażone w grzejnik i termostat. Jednak kamery te nie są odporne na zabrudzenia powierzchni kopuły, powodujące pogarszanie się obrazu oraz ekstremalne warunki atmosferyczne (temperatura, oblodzenie). Są też mało odporne na celowe uszkodzenia mechaniczne.

Zintegrowany punkt kamerowy składa się z kamery o dobrych parametrach wraz z wbudowanym obiektywem optycznym (najczęściej z zoomem), mechanizmu pozycjonującego pan/tilt oraz odbiornika telemetrycznego. Punkt kamerowy zajmuje stosunkowo mało miejsca i charakteryzuje się cichą pracą.

Kamera może obracać się o pełny kąt 360° ze regulowaną prędkością od 0,1°/s do 300°/s. Należy przy tym podkreślić, iż większość kamer może dokonywać wielokrotnego pełnego obrotu w płaszczyźnie. Wychylenie kamery w pionie może obejmować zakres od 0° do 90°. Kamery z zakresem do 180° posiadają funkcję "auto flip", która eliminuje odwrotne wyświetlanie obrazu na monitorze. Polega to na tym, że kamera wykonuje - podczas przechodzenia w trakcie ruchu pionowego przez najniższy punkt - obrót o 180°. Przy sterowaniu ręcznym kamer, prędkość pozioma i pionowa jest proporcjonalna do aktualnego ustawienia zoomu obiektywu kamery.

Kamery są wyposażane w obiektywy o zmiennej ogniskowej, najczęściej z zoomem optycznym od 16 do 23. Tylko najtańsze kamery mają obiektywy ze stała ogniskową. Ponadto kamery mają nawet 12-krotny zoom elektroniczny, co w efekcie daje bardzo duże współczynniki powiększenia obrazu. Kamery są wyposażane w układy automatycznego ustawiania ostrości, z możliwością ręcznego dostrajania.

W kamerach zintegrowanych można zaprogramować kilkadziesiąt pozycji programowych oraz nadać każdej zaprogramowanej pozycji nazwę. Dokładność ustawiania zaprogramowanych ujęć jest nie gorsza niż 1/2 stopnia. W oparciu o te pozycje, możliwe jest także zaprogramowanie kilku automatycznych tras nadzoru wizyjnego. Kolejność oraz czas obserwacji (wyświetlania na ekranie) poszczególnych  pozycji także podlega programowaniu. Dodatkowo użytkownik może programować trasy obserwacji poprzez ręczne "uczenie" kamery. Należy podkreślić, iż podczas programowania można zabronić kamerze dostępu do tak zwanych "stref prywatności". W takim przypadku obraz nie jest wyświetlany na monitorze (czarny ekran).

Kamery szybkoobrotowe są najczęściej zasilane zmiennym napięciem o wartości nominalnej 24Vac. Mają również wbudowane układy chroniące przed przepięciami elektrycznymi.

Zintegrowana kamera szybkoobrotowa jest sterowana po kablu wizyjnym, przy wykorzystaniu interfejsów RS-422 (skrętka dwuparowa) i RS-485. Do najpopularniejszych protokołów sterowania należą: Vicon, Pelco, Philips, VCL, Sensormatic, Kalatel i Lilin.

Sterownik kamer z joystickiem 3D
Sterownik kamer z joystickiem 3D

Sterowanie kamerami, programowanie i realizowanie różnych funkcji (ujęcia programowe, trasy nadzoru, trasy obserwacji) odbywa się za pomocą klawiatur zewnętrznych. Klawiatury sterujące umożliwiają dodatkowo zaprogramowanie daty i czasu w kamerze (wyświetlane na ekranie monitora), nazw pozycji, obszarów i tras.

4. Obudowy ochronne kamer telewizyjnych CCTV

Kamery CCTV mogą pracować w zakresie temperatur od -10 do 50° C przy wilgotności powietrza do 90% (bez narażania na kontakt z wodą). Jeśli te warunki nie są spełnione w miejscu pracy kamery, to należy stosować odpowiednie obudowy ochronne. Mają one za zadanie utrzymanie określonych przez producenta warunków pracy kamery i obiektywu. Bardzo ważne dla prawidłowej pracy kamery jest ochrona przed wykraplaniem się pary wodnej na obiektywie (punkt rosy). Obudowy takie są również niezbędnym wyposażeniem, gdy kamery pracują w pomieszczeniach o bardzo dużym zapyleniu. Spotyka się również obudowy chłodzone przeznaczone do pracy w wysokich temperaturach. Obudowa może zapewniać ochronę przed kradzieżą i zniszczeniem (wandaloodporne). Ważnym aspektem jest oczywiście możliwość łatwego dostępu do kamery i obiektywu w celach konserwacyjnych. W praktyce najczęściej stosuje się obudowy hermetyczne wyposażone w układy ogrzewania sterowane termostatem.

Obudowa kamer GL-618/12V + uchwyt GL-208
Obudowa kamer do stosowania na zewnątrz

Przedstawiona na powyższej fotografii obudowa GL-618/12V nadaje się do instalacji kompaktowych kamer telewizyjnych na zewnątrz. Chroni kamerę przed kurzem i wilgocią. Obudowa jest wyposażona w grzałkę i termostat, dzięki czemu zapewnia stabilne warunki pracy nawet przy ujemnych temperaturach otoczenia. Zastosowany uchwyt kamery z przepustem kablowym umożliwia ukrycie przewodów, co zapobiega uszkodzeniu przewodów oraz poprawia estetykę systemu.

Obudowy mogą posiadać informację o zgodności z normą IP. Norma IP mówi o odporności na przenikanie ciał stałych (pierwsza liczba) oraz szczelności na wodę (druga liczba). IP65 lub IP66 oznacza odporność na zapylenie i częściowe zabezpieczenie przed wpływem wody. W przypadku dużej wilgotności należy stosować obudowy IP67. IP68 oznacza, że taka obudowa może pracować ciągle pod wodą.

Autor: Aleksy Kordiukiewicz

Ofertę kamer telewizji przemysłowej wraz z opisami, fotografiami i kartami katalogowymi można obejrzeć w katalogu internetowym AVAL.