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Telecamere
a megapixel
Se le conosci, le usi
di Adalberto Biasiotti
Sul mercato stanno prendendo sempre più quota questi dispositivi che
offrono prestazioni eccezionali dal punto di vista della qualità dell'immagine,
oltre ad una maggiore flessibilità dal punto di vista delle applicazioni
L
una telecamera nella quale tutte le principali
funzioni si trovino già incorporate.
Il settore di mercato maggiormente attraente,
per gli acquirenti, è quello delle telecamere
che arrivano fino a 5 mega pixel, anche perché quando il numero dei pixel aumenta, i
problemi di larghezza di banda e ripresa a
basso livello di illuminamento diventano significativi. Una trasmissione in tempo reale a
25-30 fotogrammi al secondo difficilmente
può essere gestita da una normale rete di trasmissione digitale. Ecco perché l'utilizzo dell'algoritmo di compressione h.264 diventa
estremamente importante.
Per gestire questo algoritmo servono potenze
di calcolo elevate e ciò comporta un aumento dell'hardware e software a bordo di ogni telecamera.
Un’altra possibile risposta a questo problema
è data dalla variazione della velocità del flusso, passando da ratei più bassi di trasmissione,
a fronte di immagini convenzionali quando la
scena ripresa lo necessita.
Altri fabbricanti hanno cercato di rimediare,
realizzando degli algoritmi di compressione
a scelta di una telecamera a mega pixel può essere impegnativa, perché
è condizionata da molti fattori, esterni alla telecamera, come appunto la
larghezza di banda disponibile per la
trasmissione del segnale ed il livello
di illuminamento della zona ripresa.
Ecco perché in applicazioni particolari è possibile che una costosa telecamera a mega pixel possa dare risultati complessivamente vantaggiosi, in termini di prezzo finale e costo di
esercizio, rispetto a soluzioni tradizionali.
Le telecamere a mega pixel sono dotate di un
sensore con un numero di pixel più elevato
di quello di una telecamera tradizionale e possono avere un sensore da 15 milioni di pixel,
con prestazioni eccezionali.
Le prestazioni aumentano anche perché i fabbricanti realizzano degli applicativi, che ne aumentano la flessibilità, come ad esempio circuiti in grado di comprimere il segnale secondo il moderno algoritmo di compressione
h.264, applicativi di rilevazione di movimento, gestione degli allarmi e gestione dei segnali archiviati. L'obiettivo è quello di realizzare
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canti hanno posto rimedio ad un problema tipico delle telecamere a fuoco fisso, che sono
ottimizzate per la luce visibile; in questo caso,
quando il sensore è colpito da radiazioni luminose più lunghe, come ad esempio quando si consente l'ingresso di radiazioni dell'infrarosso vicino, la telecamera va leggermente
fuori fuoco. Due fabbricanti hanno sviluppato una brillante soluzione meccanica, che sposta leggermente la posizione del sensore, con
un’azione meccanica, per mantenere la risoluzione a mega pixel anche dopo lo slittamento del piano focale.
Un altro fabbricante utilizza invece una soluzione con due sensori, dove un sensore a colori da tre mega pixel lavora di giorno e un
sensore monocromatico da 1,3 mega pixel lavora di notte. Altri ancora utilizzano addirittura sensori da mezzo pollice, piuttosto che da
un terzo di pollice, per aumentare la sensibilità di ripresa notturna.
Infine, altri hanno preferito lavorare sul software, cercando di migliorare le condizioni di
cattura delle immagini in aree critiche del sensore. La Sony ha deciso di fondere 4 pixel in
personalizzati; anche se l'efficienza aumenta,
vi possono essere poi problemi di compatibilità su reti aperte. Sembra proprio che l'utilizzo di algoritmi con ratei di trasmissione a compressione variabile con un numero di quadri
al secondo variabile, possa rappresentare una
soluzione soddisfacente: bassa risoluzione e
basso rateo di quadri al secondo in condizioni normali e si “preme l'acceleratore” quando
la scena ripresa lo suggerisce.
Manca la luce!
Un problema ancora da risolvere riguarda le
capacità di ripresa dell'immagine quando il livello di illuminazione della scena ripresa scende. Interventi tradizionali, vale a dire l'utilizzo di un’ottica con apertura elevata, e l'adozione di una piena funzionalità day and night
non sembrano sufficienti, ed occorre intervenire lavorando anche sul sensore e su altri applicativi di gestione delle immagini.
Si raccomanda di utilizzare obiettivi progettati per lavorare con telecamere a mega pixel,
per ottenere i risultati migliori. Alcuni fabbri-
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uno, per aumentare la sensibilità a bassi livelli di illuminazione. Una soluzione radicale è
quella scelta da un altro fabbricante, che ha
addirittura incorporato nella sua telecamera
gli illuminatori ad infrarossi.
lecamera a mega pixel può essere impegnativa, perché è condizionata da molti fattori
esterni alla telecamera, come la larghezza di
banda disponibile per la trasmissione del segnale ed il livello di illuminamento della zona ripresa.
Un altro evidente vincolo è legato all’utilizzo
di monitor ad alta risoluzione, per sfruttare a
fondo la qualità delle immagini.
La capacità di archiviazione deve essere potenziata, per archiviare una maggiore quantità di
dati.
Il progettista di sistemi di videosorveglianza
avanzati deve anche tenere presente la disponibilità di architetture in alta definizione - HD.
I segnali in alta definizione sono conformi a
normative di valenza internazionale, che garantiscono immagini a colori di qualità e nel
formato 16:9 al rateo pieno di 25 fotogrammi
al secondo.
L'utilizzo di soluzioni ad alta definizione impone anche un ulteriore cambiamento dei
monitor, che devono essere in grado di visualizzare immagini presentate nel rapporto 16:9,
sui quali una tradizionale telecamera con un
rapporto 4:3 non riesce a riempire il quadro.
Un vantaggio delle soluzione ad alta definizione è legato al fatto che una larghezza di banda tradizionale è sufficiente per la trasmissione del segnale video ed i costi della telecamera sono più bassi, senza richiedere specifici
obbiettivi.
Una scelta equilibrata
Come si vede da questa breve descrizione di
alcuni aspetti tecnologici, la scelta di una te-
Un recente studio di mercato
Un recente studio di mercato, condotto negli Stati Uniti, ha cercato di valutare quale può essere il mercato delle telecamere
a mega pixel nel mondo. Nel 2008, il valore complessivo delle telecamere vendute
si aggira attorno ai 150 milioni di dollari.
La crisi economica, che ha colpito il mondo intero, ha influenzato il volume delle
vendite, ma i vantaggi legati all'utilizzo di
queste telecamere sono così elevati, che
con ogni probabilità, nel 2012, quasi il 6%
delle telecamere di video sorveglianza saranno del tipo a mega pixel.
I mercati più attivi sono quelli degli Stati
Uniti e dell'Europa, ma negli ultimi tempi
sono stati registrati segnali di crescita
delle vendite anche sui mercati asiatici.
La ricerca di mercato, basata su interviste
ai rappresentanti commerciali delle maggiori aziende, dimostra che le prospettive
sono, nel complesso, positive.
I settori più interessanti riguardano il
campo del trasporto, della sorveglianza
urbana, dell'applicazione in strutture
sportive, laddove, secondo l'intervistato,
si prevede un incremento dell'ordine del
45% dal 2010 al 2012.
Particolarmente interessante è il mercato della videosorveglianza urbana, proprio
per le specifiche caratteristiche di queste
telecamere.
Se è possibile, come sembra sia possibile, sostituire due o tre telecamere fisse
con una telecamera a mega pixel, è evidente che il mercato può reagire positivamente, per i vantaggi economici connessi
a questa soluzione.
Costo e qualità
Chi scrive ha potuto vedere all'opera telecamere ad alta ed altissima risoluzione ed è rimasto fortemente impressionato dalla eccezionale qualità che si può ottenere, anche in
condizioni di ripresa non ottimali.
Quando una telecamera a mega pixel è in grado di inquadrare una tribuna con 5 mila persone, ed è possibile ingrandire l'immagine di
un singolo volto, fino a renderlo riconoscibile, ci si rende conto che una telecamera a mega pixel può sostituire parecchie telecamere
sia fisse, sia a brandeggio e zoom, semplificando il compito dell'operatore, che deve gestire
un certo numero di telecamere.
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È noto che il sogno di tutti gli utenti è quello
di avere una sola telecamera, che può inquadrare un intero parcheggio ma, quando necessita, è capace di leggere la targa di una singola autovettura. Ciò è possibile con una telecamera dotata di brandeggio e zoom, ma in
queste condizioni non è possibile contemporaneamente soddisfare l'esigenza di tenere
sotto controllo l'intero parcheggio ed individuare la targa di una singola autovettura.
Con una telecamera a mega pixel fissa, ad altissima risoluzione, è possibile soddisfare a entrambi i requisiti. Anche se la telecamera costa di più, il suo costo va confrontato con la
semplicità di manovra, in quanto non è richiesta un'operazione di brandeggio, e la sorveglianza è continua in tutta la zona ripresa.
Ecco perché in applicazioni particolari è possibile che una costosa telecamera a mega pixel possa dare risultati complessivamente vantaggiosi, in termini di prezzo finale e costo di
esercizio, rispetto a soluzioni tradizionali.
Per approfondire l’argomento trattato in
questo articolo potete collegarvi al portale
www.spaziosecurity.it sezione
Approfondimenti
• Belle le telecamere: ma gli obiettivi?
(aprile 2009)
• Sicurezza nelle raffinerie, telecamere e tvcc
sempre attive (aprile 2009)
In conclusione, non si può affermare che una
telecamera a mega pixel può risolvere tutti i
problemi, ma indubbiamente rappresenta un
prezioso strumento, che il progettista di impianti di videosorveglianza deve inserire nel
suo “arsenale”. Quando opportuno, una telecamera di questo tipo può risolvere con un
prezzo vantaggioso difficilissime situazioni;
utilizzandola dove non è opportuna, probabilmente si spreca denaro e si sovraccarica inutilmente la rete di trasmissione ed il server di
archiviazione.
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