При монтаже систем видеонаблюдения, как правило, основное внимание уделяют работе камер в ночное время. Для получения видео в хорошем качестве приобретают камеры с инфракрасной подсветкой или применяют систему искусственной подсветки объектов, камеры с чувствительными фотоприемниками и светосильные асферические объективы.

Однако при создании системы наблюдения часто забывают о работе камер в дневное время, полагая, что если на улице светло, то и так изображение будет качественным. И в этом главная ошибка. Именно при ярком солнечном свете возможна не только «засветка» части видеоизображения, но и полностью всего видео.

Основной причиной этого является высокий абсолютный контраст изображения, то есть, отношение освещенния самого яркого и самого темного из наблюдаемых объектов. Если ночью абсолютный контраст менее 100, в случае, когда объекты освещены рассеянным светом ночного неба, то днем этот показатель увеличивается до десятков тысяч, а при попадании солнечных лучей в объектив видеокамеры и до миллиона раз.

Такое увеличение контраста вызвано условиями освещенности, когда в тени она падает до 100 люкс и менее, а при освещенности светлых поверхностей под прямым солнцем достигает более 100 тыс. люкс. Мало того, освещенность бликов от поверхностей и воды может доходить до 10 в шестой степени люкс, а освещенность диска Солнца достигает 100 миллионов люкс.

Ни одна видеокамера не в может нормально работать, когда в ее поле зрения объекты, отличающиеся по освещенности в десятки, а то и сотни тысяч раз. В таких ситуациях неизбежны потери видеоинформации. Поэтому при проектировании системы видеонаблюдения главная задача состоит в том, чтобы свести состоит к минимуму световые перегрузки.

Важным элементом видеокамеры, определяющим качество изображения при ярком солнечном свете, является объектив. Различия в качестве объективов, даже в рамках одного класса очень велико. Что примечательно, для эффективной работы в условиях световых перегрузок, важными являются некоторые параметры, не регламентированные в паспортных данных на большинство имеющихся на рынке объективов.

Минимальное относительное отверстие диафрагмы объектива обычно указывается в паспортных данных и находится в пределах Fмин.= Диапазон регулирования освещенности с помощью диафрагмы равен квадрату отношения минимального и максимального относительных отверстий. Для стандартных объективов при полностью открытой диафрагме обычно Fмакс.=1,2. Учитывая, что максимальная рабочая освещенность,  при времени накопления 20 мс (выключенный режим электронного затвора), составляет примерно 20 люкс, можно определить максимальную допустимую освещенность, обеспечиваемую данным объективом.

К сожалению, регулировочная характеристика, как правило, не приводится в паспортных данных на объективы. Лучшими по линейности являются широкодиапазонные объективы с миниатюрными пленочными светофильтрами, установленными на участки диафрагмы объектива.

Из-за отражения света от его внутренних поверхностей и, в первую очередь от диафрагмы, образуются блики. Как правило, максимальный уровень бликов имеют объективы с минимальным диапазоном регулирования диафрагмы.

Важно помнить, что нужно не только правильно выбрать камеры видеонаблюдения и объективы к ним, но и и правильно установить видеокамеры на охраняемом объекте. Чтобы защитить систему наблюдения от световых перегрузок, следует выполнять следующие правила при монтаже системы:

  • Угол поля зрения объектива по возможности следует выбирать минимальным.
  • На камеру следует установить светозащитный козырек с темной матовой внутренней поверхностью. Его длина должна быть максимальной, такой, чтобы его верхний край был чуть-чуть виден на изображении.
  • Камеру следует установить как можно выше, так, чтобы она смотрела сверху вниз, и площадь неба в поле зрения камеры была минимальной.
  • При очень узких углах поля зрения (менее 10 угловых градусов) непосредственно на объектив следует надевать светозащитную бленду с матовой темной внутренней поверхностью. Бленда заметно уменьшает рассеяние света в линзах узкоугольных объективов.
  • Если в поле зрения камеры попадает участок неба, а также изредка солнечные лучи, на верхнем краю защитного козырька целесообразно закреплять нейтральный светофильтр с ослаблением 5 –10 раз так, чтобы на изображении он перекрывал небо, или хотя бы зону возможного прохождения Солнца.
  • Перед установкой на объект камеру с установленным объективом следует проверить на устойчивость при наблюдении прямого солнца, ярких облаков и нити лампы накаливания, наблюдаемой на максимальном приближении. В случае самовозбуждения системы объектив-камера следует увеличить порог срабатывания диафрагмы объектива, что позволит хотя и с ухудшением качества изображения, но все же гарантировать устойчивость ее работы.
  • При наблюдении в условиях солнечного освещения наибольший эффект обеспечат дистанционные регулировки диафрагмы объектива и времени экспозиции, регулировка усиления, переключение режимов гамма коррекции и режимов наблюдения против света.

В компьютеризированных системах видеонаблюдения существует возможность программного управления параметрами видеокамер в зависимости от времени дня и года. Оно позволяет не только улучшить качество изображения, но и позволяет осуществлять программную самонастройку и самодиагностику системы видеонаблюдения с управляемыми камерами, которая может выполняться периодически по заданному алгоритму.

Подводя итог всему вышесказанному, отметим, что для обеспечения надежного наблюдения в условиях солнечного освещения и световых перегрузок следует:

  1. Использовать объективы с автоматической диафрагмой, выбирая модели с минимальным значением относительного отверстия не ниже F(360), с малым светорассеянием и бликами.
  2. Применять телекамеры с матрицами ПЗС форматов не менее 1/2 — 1/3 дюйма, имеющие наименьшие потери изображения от ярких объектов.
  3. При необходимости установки объективов с постоянной диафрагмой, следует выбирать камеры с электронным затвором, реализующие минимальную экспозицию 1/1000000 секунды и имеющие систему автоматического переключения режимов ПЗС «ночь – день».
  4. Использовать светозащитные козырьки или бленды максимально возможной длины с темным матовым внутренним покрытием.
  5. Камеры на местности устанавливать как можно выше, чтобы площадь неба в поле зрения камеры была минимальной.
  6. В наиболее сложных условиях наблюдения целесообразно применение видеокамер с дистанционно регулируемыми параметрами, которые позволят быстро и оптимально подстраивать режимы камер к изменяющимся условиям наблюдения.