WDR vs BLC vs HLC – Ο ρόλος τους στις CCTV και IP κάμερες

Πολύ συχνά, παρακολουθώντας λήψεις από κάμερες ασφάλειας, παρατηρούμε κάποια σημεία της εικόνας εξαιρετικά σκοτεινά, ενώ άλλα σημεία τόσο φωτεινά που δύσκολα κανείς θα ξεχωρίσει βασικές λεπτομέρειες. Εγείρεται λοιπόν το ερώτημα πώς μπορούμε να απαλλαγούμε από τέτοιου είδους τεχνικές αδυναμίες. Η απάντηση προσφέρεται από τεχνολογίες όπως το ευρύ δυναμικό φάσμα (WDR – Wide Dynamic Range), η αντιστάθμιση του οπίσθιου φωτισμού (BLC – Backlight Compensation) και η αντιστάθμιση έντονου φωτός (HLC – Highlight Compensation).

Του Νέστορα Πεχλιβανίδη

Η διαφορετική λειτουργία των τεχνολογιών WDR, BLC και HLC συνεισφέρει η κάθε μια με τον δικό της τρόπο, ώστε το τελικό αποτέλεσμα να είναι μία καθαρή εικόνα με ισορροπημένο φωτισμό.

Τι ακριβώς σημαίνουν οι όροι WDR, BLC και HLC
Για να κατανοήσουμε τις διαφορές τους, δόκιμο θα ήταν να γνωρίζουμε τι δηλώνουν οι όροι WDR, BLC και HLC και εν τέλει πώς συμβάλλουν στην βελτίωση των καταγεγραμμένων εικόνων ενός κλειστού κυκλώματος καμερών (CCTV).
Wide Dynamic Range (WDR): εξισορροπεί το φως σε μια εικόνα μέσω κατάλληλων αισθητήρων εικόνας (CCD ή CMOS) ή ενός επεξεργαστή ψηφιακού σήματος. Μια κάμερα CCTV/IP με δυνατότητα WDR συνοδεύεται από έναν αισθητήρα εικόνας που με τη σειρά του περικλείει δύο επιπλέον αισθητήρες τύπου CCD (Charge Coupled Device) οι οποίοι συνδυάζουν ένα σύνολο λήψεων για να βελτιώσουν τη συνολική ποιότητα της εικόνας.
Καθώς υπάρχουν δύο τρόποι για την εξισορρόπηση του φωτός, η εν λόγω τεχνολογία ενσωματώνεται στις CCTV κάμερες με δύο τεχνικές.
• Digital WDR: σύμφωνα με αυτή τη διαδικασία, οι κάμερες χρησιμοποιούν κατάλληλους αλγορίθμους για να ‘’φωτίσουν’’ τα σκοτεινά σημεία μιας εικόνας αλλά και το αντίστροφο, να μειώσουν δηλαδή τον έντονο φωτισμό σε όποια σημεία της κρίνεται απαραίτητο.
• True WDR: αντίθετα εδώ, χρησιμοποιούνται φωτοευαίσθητοι αισθητήρες και κατόπιν η εικόνα υπόκειται σε ψηφιακή επεξεργασία ώστε να εξισορροπηθεί η φωτεινότητα.
Πιο συγκεκριμένα, οι κάμερες με True WDR συνδυάζουν διαφορετικές ταχύτητες κλείστρου ενώ στον αντίποδα, οι Digital WDR υποστηρίζουν μια τεχνική αντιστάθμισης με βάση λογισμικό. Οι πρώτες καταγράφουν δύο εικόνες και τις συγχωνεύουν σε μία τρίτη, αντισταθμίζοντας τις εντάσεις για να επιτευχθεί ένα βέλτιστο συνολικό αποτέλεσμα φωτισμού. Αντίθετα, σε ψηφιακά WDR, αυτή η φυσική διαδικασία, αντικαθίσταται από αντιστάθμιση που υλοποιείται με υπολογιστική διαδικασία. Εν προκειμένω, δημιουργείται μια ενιαία εικόνα που υπόκειται σε αυτόματη ψηφιακή επεξεργασία.
Οι κάμερες True WDR καταγράφουν 60 καρέ ανά δευτερόλεπτο για να επιτύχουν το επιθυμητό αποτέλεσμα. Όμως για να γίνει αυτό, απαιτείται μεγαλύτερη επεξεργαστική ισχύς. Κατά συνέπεια, αν και πιο ακριβές, επιτυγχάνουν καλύτερα αποτελέσματα.
Κατά τη μελέτη και σχεδίαση ενός συστήματος βιντεοεπιτήρησης, μία καλή ερώτηση σε έναν τεχνικό, θα ήταν τι τύπος κάμερας WDR πρόκειται να εγκατασταθεί; Διότι ο πελάτης πρέπει να επιλέξει προσεκτικά τον προμηθευτή αλλά και τον τεχνικό που θα πραγματοποιήσει την εγκατάσταση ώστε να έχουν εξειδίκευση και τεχνογνωσία σε ανάλογη τεχνολογία.

Σε πολλά έργα η WDR τεχνολογία δεν απαντάται πάντα ως ενσωματωμένη στις κάμερες. Ίσως όταν γινόταν η εγκατάσταση του συστήματος, δεν υπήρχαν ακόμα κάμερες εξοπλισμένες με WDR, ίσως ακόμα επειδή δεν γνώριζε την τεχνολογία ο τεχνικός. Το αποτέλεσμα όμως είναι πως κάποιος πελάτης δαπάνησε χρήματα χωρίς να κερδίσει τα μέγιστα από το σύστημα βιντεοεπιτήρησης που επέλεξε.
Backlight compensation (BLC): λειτουργεί αυξάνοντας το επίπεδο έκθεσης για ολόκληρη την εικόνα μέσω ψηφιακής επεξεργασίας, χωρίζοντας μια εικόνα ή μια σκηνή σε διαφορετικά τμήματα και προσαρμόζοντας ανάλογα τον φωτισμό. Με τον τρόπο αυτό φωτίζεται ολόκληρη η σκηνή του βίντεο ή της εικόνας, αντί δηλαδή να εξισορροπεί τη φωτεινότητα σε συγκεκριμένες περιοχές όπως συμβαίνει με την τεχνολογία WDR, που αναφέρθηκε νωρίτερα.
Highlight compensation (HLC): πρόκειται για μηχανισμό που χρησιμοποιείται σε κάμερες ασφαλείας CCTV/IP για την αντιμετώπιση του έντονου φωτισμό που προέρχεται από φωτεινές πινακίδες ή και προβολείς. Κατάλληλοι αισθητήρες ενσωματωμένοι σε κάμερες ασφάλειας ανιχνεύουν τον έντονο φωτισμό και μειώνουν την έκθεση σε αυτά τα σημεία για να βελτιώσουν τη συνολική ποιότητα.

Πώς ανταποκρίνονται οι παραπάνω τεχνολογίες στα διάφορα σενάρια
Η τεχνολογία WDR χρησιμοποιείται ευρέως σε πολλές κάμερες παρακολούθησης CCTV/IP υψηλής ποιότητας. Μάλιστα οι Real WDR κάμερες καταγράφουν εξαιρετικά ισορροπημένες εικόνες και βίντεο σε δύσκολα, από άποψης φωτισμού, περιβάλλοντα και με έντονη αντίθεση, όπως για παράδειγμα είναι ένας σκοτεινός χώρος στάθμευσης όπου το ηλιακό φως είναι έντονο στην είσοδο. Αυτής η τεχνολογία δηλαδή, πλεονεκτεί εγγενώς της αντιστάθμισης οπίσθιου φωτισμού σε ανάλογες συνθήκες φωτισμού.
Από την άλλη, κάμερες με ενσωματωμένες δυνατότητες BLC αποδίδουν καλύτερα σε περιοχές όπου ο συνολικός φωτισμός είναι ελλιπής.
Τέλος η εφαρμογή της τεχνολογίας αντιστάθμισης έντονου φωτισμού (HLC), όπου επιχειρείται ο περιορισμός της υπερέκθεσης σε έντονο φωτισμό, προτιμάται σε συστήματα βιντεοεπιτήρησης αστικών δρόμων ή μεγάλων αυτοκινητόδρομων.

Ποια από τις τρεις τεχνικές είναι εντέλει καλύτερη
Σε γενικές γραμμές, μπορούμε να ισχυριστούμε πως οι κάμερες ασφάλειας με δυνατότητα WDR, εξισορροπούν καλύτερα τον φωτισμό και παρέχουν καλύτερης ποιότητας εικόνες εν αντιθέσει με τις κάμερες BLC. Μάλιστα, όσο μεγαλύτερο είναι το δυναμικό εύρος που προσφέρει μία κάμερα, τόσο μεγαλύτερη και η αντίθεση που μπορούν να εξισορροπήσουν οι εν λόγω κάμερες, ακόμα και σε συνθήκες νυχτερινής λήψης.
Οι CCTV/IP κάμερες που έχουν ενσωματωμένες αμφότερες τις τεχνολογίες WDR και BLC είναι σε θέση να καταγράφουν καθαρές και ισορροπημένες εικόνες σε ποικίλα και δύσκολα περιβάλλοντα από άποψη φωτισμού. Η τεχνολογία Digital WDR, η οποία μάλιστα είναι φθηνότερη από τη Real WDR, χρησιμοποιείται επίσης σε πολλές κάμερες ασφαλείας για τη βελτίωση της ποιότητας της εικόνας, η οποία επίσης λειτουργεί καλά ακόμα και τη νύχτα.

Εν κατακλείδι
Είναι προφανές, πως δεν είναι όλες οι κάμερες ίδιες. Διαφέρουν ως προς την ανάλυση, τα χαρακτηριστικά τους και επίσης το οπτικό τους πεδίο. Η κάμερα που εντέλει θα χρησιμοποιηθεί, πρέπει να ταιριάζει στις προσδοκίες και τις ανάγκες του πελάτη. Υπάρχουν δυναμικά εύρη που ξεπερνούν την αντίληψη του ανθρώπινου ματιού και της κάμερας. Για παράδειγμα, εάν κάποιος τραβήξει μια φωτογραφία ενός αντικειμένου μπροστά από ένα διαφανές παράθυρο, η κάμερα μπορεί να εκθέσει την ιδιότητα του αντικειμένου και να αποδώσει τη σκηνή μέσω του παραθύρου ή αλλιώς να δώσει προτεραιότητα στη σκηνή μέσω του παραθύρου. Είναι επομένως σαφές ότι σε μια τέτοια περίπτωση, το δυναμικό εύρος της καθορισμένης σκηνής είναι μεγαλύτερο ή πέρα από την ικανότητα χειρισμού της κάμερας. Ανεξάρτητα όμως από τον τύπο της κάμερας που χρησιμοποιείται, τα αποτελέσματα των εικόνων ποικίλλουν και λόγω της πολυπλοκότητας και των κινήσεων που συμβαίνουν σε μία σκηνή.
Τεχνολογίες όπως το WDR, το BLC ή το HLC αναπτύχθηκαν για να βοηθήσουν τις κάμερες ασφαλείας να προσφέρουν πιο καθαρές λήψεις, ακόμα και σε δύσκολες συνθήκες φωτισμού. Είναι σημαντικό να γνωρίζετε τη διαφορά και να λάβετε υπόψη αυτές τις τεχνολογίες όταν επιλέγετε κάμερες ασφαλείας.
Παρά την πρόοδο στις κάμερες παρακολούθησης CCTV/IP, εξακολουθεί να συνιστάται να μην στρέφετε την κάμερα απευθείας σε ορισμένες ισχυρές πηγές φωτός για μεγάλο χρονικό διάστημα, όπως το φως του ήλιου, ή ένας προβολέας. Και κατά την εγκατάσταση καμερών ασφαλείας, οι χρήστες θα πρέπει να προσαρμόσουν τη κατάλληλα τη γωνία λήψης ώστε να αποφύγουν την απευθείας στόχευση ή άλλα ανακλαστικά σώματα.