Svetlosna osetljivost kamere

Post objavio Bojan Radonjić, inženjer podrške u kompaniji IP WAY

Svetlosna osetljivost, odnosno minimalno osveljenje je najmanja količina svetlosti potrebna da kamera proizvede sliku koja može da se koristi. Minimalno osvetljenje se meri u lux (lx), što predstavlja meru osvetljaja. Uopšteno, pod uslovom da nije prevelika ekspozicija, slika će biti bolja ukoliko je dostupno više svetla na sceni.
 Ako je količina svetla nedovoljna, slika će biti crna, ili puna šumova. Količina svetla koje je potrebna da bi se proizvela slika dobrog kvaliteta zavisi od kamere i njene osetljivosti na svetlo.
Da bi se ostvarili snimci dobrog kvaliteta pri slaboj osvetljenosti ili tami, potrebno je koristiti dnevno/noćne kamere koje mogu da koriste prednost osvetljavanja scene infracrvenom svetlošću. Za detekciju u potpunom mraku, ili u uslovima scene gde ima dima, magle i prašine, najbolje rešenje je korišćenje termovizijske kamere. Više informacija o ovim kamerama se može dobiti na Axis thermal network cameras
Različita osvetljenost je uslovljena različitim izvorima svetlosti. Mnoge scene imaju relativno kompleksno osvetljenje, sa senkama i svetlijim delovima koji daju raličita očitavanja u lux-ima u različitim delovima scene. Iz tog razloga je bitno imati na umu da jedno očitavanje u lux-ima ne karakteriše osvetljenost cele scene, niti govori o smeru svetla.

OsvetljenjeSvetlosni uslovi
100,000 luxJako sunce
10,000 luxPuna dnevna svetlost
500 luxKancelarijsko osvetljenje
100 luxSlabo osvetljena soba
Primeri različitih nivoa osvetljenosti.

Mnogi proizvođači navode minimalni nivo osvetljenja potrebnog da kamera proizvede prihvatljiv snimak. Dok su takve specifikacije dobre za poređenje kamera istog proizvođača, poređenje kamera različitih proizvođača je inicijalno pogrešno. Ovako je iz razloga što različiti proizviđači koriste različite metode i imaju drugačije kriterijume o tome šta je prihvatljiva slika. Drugim rečima, proces merenja svetlosne osetljivosti je komplikovan i nedorečen. Postoji više razloga zašto je to tako.

Upadno vs. reflektovano svetlo

Lux metri i kamere sakupljaju različite informacije o svetlosti. Dok lux metri beleže količinu vidljive svetlosti koja pada na određen prostor (upadno svetlo) kamera sakuplja svetlsot koja se odbija od objekata na sceni (reflektovana svetlost). Izmerena očitavanja na lux-metru bi, iz tog razloga, bila identična na osobi obučenoj u crno i na osobi obučenoj u belo, dok bi količina svetlosti koju kamera hvata (reflektovane sa osoba) bila drugačija.
Incident light vs. reflected light
Razlika između upadne svetlosti izmerene lux-metrom i reflektovane svetlosti uhvaćene kamerom.

Primeri osvetljenosti u lux-ima

Scene koje kamera posmatra su često kompleksno osvetljene. Merena vrednost osvetljenosti predstavlja samo osvetljenost objekta u fokusu. Na primeru scene sa naredne 3 slike, lux vrednost predstavlja osvetljenost drveta. Svetlije nebo i tamnija zemlja nisu uzeti u obzir.  
5 lux80 lux4000 lux
5 lux.80 lux.4000 lux.

Faktori koji utiču na svetlosnu osetljivost

Svetlosna osetljivost kamere zavisi od brojnih faktora na koje se može uticati:
  • vreme ekspozicije
  • F-vrednost
  • Veličina i kvalitet senzora
  • Kvalitet objektiva
  • Temperatura boje
Metodi kojima se meri osvetljenost nisu uvek jednaki, jer ne postoji standard kojim se ovaj proces definiše. Iz toga razloga, da bi se valjano uporedila svetlosna osetljivost dve kamere, najbolja metoda je da se kamere stave jedna pored druge i da posmatraju objekat u pokretu pri slabim svetlosnim uslovima. Kamere boljeg kvaliteta i svetlosne osetljivosti neće razmazivati objekat po sceni, odnosno videće se precizne konture objekta, dok će lošije kamere od objekta napraviti mrlju (usled pokušaja da ostvare veću svetlosnu osetljivost, kamere vrše dužu ekspoziciju scene).

7 comments: