При съемке видеокамерами сцены с сильно контрастным освещением, например, возле большого окна или двери, качество видео резко ухудшается.
Ваше видеоизображение получается либо переэкспонированным в более светлой части сцены из-за яркого солнечного света на заднем плане, либо недоэкспонированным в затененных областях, что приводит к затемнению важных деталей.
Это связано с тем, что в отличие от человеческого глаза, который может адаптироваться к широкому спектру условий освещения, камера видеонаблюдения имеет ограниченный динамический диапазон. Что же собой представляет данный диапазон?
В цифровой фотографии самый простой способ представить себе динамический диапазон в качестве шкалы уровней освещенности, которую может захватывать сенсор камеры — от самого темного черного до самого светлого белого — при любой экспозиции без потери деталей изображения.
Как только камера видеонаблюдения выходит за пределы своего динамического диапазона, качество видео ухудшается.
Например, в сцене с очень ярким освещением обычная камера видеонаблюдения сокращает время экспозиции, пропуская меньше света; однако это может оставить более темные области этой сцены без каких-либо деталей (см. пример ниже слева).
С другой стороны, в очень темных сценах камера увеличивает время экспозиции, чтобы компенсировать недостаток света. Но это может привести к тому, что яркие области этой сцены будут выглядеть переэкспонированными или очень белыми (см. Пример ниже справа).
Правильное освещение высококонтрастного изображения возможно с помощью камеры, в которой используется расширенный динамический диапазон (HDR).
В камерах HDR расширяет динамический диапазон камеры, захватывая несколько кадров — один с короткой выдержкой, а другой с длинной выдержкой — и объединяя их в реальном времени в одно изображение с наилучшим возможным балансом освещения. По сути, HDR объединяет высококачественные части двух экспозиций в одно изображение.
Для достижения нужных результатов HDR-камере требуется большая вычислительная мощность и очень мощный сенсор, способный выдавать 60 кадров в секунду (fps), что вдвое больше, чем у обычной IP-камеры.
Хотя раньше цифровой широкий динамический диапазон WDR доминировал в индустрии видеонаблюдения, теперь высокий динамический диапазон HDR стал гораздо более распространенными.
Хотя определение WDR варьируется от производителя к производителю, обычно оно относится к способности камеры создавать высококачественные изображения в широком диапазоне уровней освещенности. Камеры с цифровым WDR используют передовые алгоритмы для осветления или затемнения одной экспозиции.
WDR может помочь улучшить качество изображения в условиях динамического освещения, камера же, использующая HDR может лучше осветить более темные части сцены, не передерживая более светлые области.
Данный диапазон также не будет создавать шума или искажать качество изображения, что иногда может происходить с некоторыми цифровыми камерами, использующими WDR.
Камеры HDR идеально подходят для обеспечения безопасности, поскольку они предоставляют видео более высокого качества. Такие важные детали, как одежда, черты лица и т.д., легче определить.
Именно поэтому видеокамеры с высоким динамическим диапазоном сегодня постепенно вытесняют с рынка оборудование с широким диапазоном, что, в общем-то, и не удивительно.
