Kameralarda minimum ışık düzeyi ihtiyacının hesaplanması

01 05 2011 | Ekleyen: | Konu: Güvenlik Teçhizatı

Kamera görüntülerinde objelerin tespit ve teşhis edilmesi için gerekli minimum ışık düzeyi, kameranın kalitesini gösteren çok önemli bir niteliktir. Ancak, kameraların teknik dokümanlarında belirtilen minimum ışık düzeyi hiç bir zaman kameraların monte edildiği mekândaki gibi olamaz.

Bu durumda, ihtiyaç duyulan minimum ışık düzeyinin gerçek duruma göre hesaplanması gerekmektedir. Aşağıda bunun nasıl hesaplanabileceği açıklanmaktadır. 

(aydınlatma terimleri için Aydınlatma Sisteminde Maliyet/Etkinlik sayfamıza bakabilirsiniz)

Minimum Işık Düzeyi (Minimum Scene Illimunation); kabul edilebilir bir görüntü kalites?ni elde etmek için ihtiyaç duyulan ışık miktarıdır. Laboratuvar şartlarında belirlenir ve teknik dokümanda belirtilir.

Kabul edilebilir IRE seviyesi; IRE seviyesi, kamera görüntülerinin belirli bir ışık düzeyinde ne kadar net olacağını gösteren, Institute of Radio Engineers tarafından kabul edilen ve 0-100 arasında ölçeklenen bir ölçü birimidir. 

100 IRE değerinde bir görüntüden bahsedildiğinde, bu görüntünün içindeki objelerin net olarak görülebileceği anlamına gelir. Buna paralel olarak 50 IRE, bu netlik kalitesinin yarıya düşeceğini gösterir. Aşağıdaki resimde, IRE değeri düşük ve yüksek görüntülerin örnekleri verilmiştir. 

Kamera teknik dokümanlarında belirtilen minimum ışık düzeyi, üretici firma tarafından kabul edilen IRE değerinin elde edilmesi için gerekli ışık miktarıdır. Ancak, firmanın kabul ettiği IRE değeri gerçek ihtiyaçları karşılamayabilir. Kullanılması düşünülen kameranın kabul edilebilir IRE seviyesinin ne olduğunun üretici firmadan öğrenilmesi gerekmektedir.

Her ne kadar standart bir değer olmasa da, kabul edilir IRE seviyesi asgari 30 olarak kabul edilmelidir. Kamera kullanıcısı, kabul edilebilir IRE değerini belirleme özgürlüğüne sahiptir. Güvenlik müdürü kendi güvenlik ihtiyaçlarına göre bunu 100 IRE olarak kabul edebilir. 

Bu durumda üretici firmanın kabul ettiği değer için bir düzeltme faktörü hesaplanması gerekir. Hesaplama formülü; F1=teknik dokümandaki IRE değeri/tercih edilen IRE değeri şeklindedir.

Işık yansıma oranı (reflectivity); kameranın gözetlediği ortamdaki cisimler üzerlerine düşen ışığın bir kısmını ortama geri yansıtırlar. Yansıyan bu ışık, kamera lensinden görüntü sensörüne ulaşarak işleme tabi tutulur. Üretici firmalar genellikle bu yansımanın %75 olacağını var sayarak minimum ışık düzeyini hesaplarlar. Bu hususun üretici firmadan öğrenilmesi gereklidir.

Çeşitli cisimlerin kabul edilen yansıma oranları aşağıdaki gibidir.

Beyaz zemin (açık renk beton kaplama)- %100,

Karla kaplı alan- %90

Cam duvarlı bina-%75

Çimle kaplı alan- % 40

Sıvasız ve boyasız beton duvarlı bina- %40

Otopark alanı-%40

Tuğla duvarlı bina – %25

Siyah zemin (asfalt yol)- %5

Kameranın gözetleme alanı, beyaz renkli bir zemin ise, teknik dokümanda belirtilen minimum ışık düzeyinin kabul edilmesinde bir sorun yoktur. Ancak, kameranın  monte edildiği noktadan gözetlediği alanın ışık yansıtma oranı daha düşük ise, bir düzeltme faktörüne ihtiyaç bulunmaktadır. Bu faktör; F2=teknik dokümanda belirtilen yansıma değeri/gerçek yansıma değeri şeklinde hesaplanır.

Mercek açıklığı hızı (f-stop); kameranın teknik dokümanında minimum ışık ihtiyacının hangi f-stop değerinde sağlanacağı genelikle belirtilir. Örnek olarak 0,7 lux f/1.4 şeklindeki bir ibare, gözetlenen ortamın 0,7 lüks olması ve mercek açıklığının 1.4 olması halinde kabul edilir görüntü netliğinin sağlanacağını ifade eder.

Eğer, kameranın normal mercek açıklığı 1.4 ise herhangi bir sorun olmayacaktır. Ancak, f-stop değerinin daha yüksek bir düzeyde tutulması gerekiyorsa ve mercek açıklığı otomatik ayarlanamıyorsa, yine düzeltme faktörüne ihtiyaç olacaktır. Bu faktör ise; F3=gerçek mercek açıklığı değeri/teknik dokümandaki değer formülüyle hesaplanır.

Otomatik Işık Seviyesi Kontrolü (Automatic Gain Control-AGC); ortamdaki ışık seviyesi azaldığında kameranın ışık algılamasını yükseltmesi, çoğaldığında ise azaltmasıdır. Teknik dokümanda, minimum ışık düzeyinin ?AGC on? durumu için geçerli olduğu belirtiliyorsa, bu özelliğin ?on? pozisyonuna getirilmesi gerekmektedir.

Enstantane hızı (shutter speed): kameranın her bir çerçeve için saniyenin kaçta biri kadar ışık algılayacağını gösterir. Örnek olarak 1/50 enstantane hızı, saniyenin 50?de biri kadar bir sürede ışığın görüntü  sensörü üstüne düşeceğini gösterir.

Minimum ışık ihtiyacı için teknik dokümanda belirtilen enstantane hızı ile kamerada kullanılacak enstantane hızı karşılaştırılmalıdır. Eğer farklılık varsa, düzeltme faktörü hesaplanmalıdır. Formül; F4=kullanılan enstantane hızı/teknik dokümanda belirtilen hız şeklinde hesaplanır.

Gözetleme ortamında gün içerisinde değişen ışık miktarı görüntülerde ışık patlamasına neden olur ve enstantane hızı sabit olduğunda görüntü netliğinde bozulmalar meydana gelir.  Artık bir çok kamera modelinde otomatik enstantane kullanılmaktadır. Bu durumda, düzeltme faktörünün (1) olarak kabul edilmesi gerekir. 

Minimum Işık İhtiyacının gerçek duruma göre hesaplanması: yukarıdaki paragraflarda açıklanan düzeltme faktörleri bir tablo halinde düzenlenir

 

Ortamdaki ışık miktarı 15  lüks olduğuna göre, ortama 7,5 lüks ilave ışık eklenmelidir. Bu mümkün değilse veya ekonomik olmayacağı değerlendiriliyorsa veya risk düşükse, kabul edilir IRE değeri 100?den daha az bir değer alınarak ilave ışık ihtiyacı azaltılabilir.

   

Yorum Yapın