Почему именно ФПМ?

Впервые на рынке CCTV, компания ОНИКС начала сопровождать перечень параметров IP видеокамер характеристикой разрешающих способностей связки видеокамера+объектив (в дальнейшем видеокамера) в виде одной зависимости рис.1. Эта зависимость называется функцией передачи модуляции (ФПМ).


Рис. 1. Функция передачи модуляции (ФПМ)

Основные достоинства этой характеристики следующие:

1. Исключение человеческого фактора при определении разрешающей способности камеры.

2. Получение разрешающей способности законченного и готового к эксплуатации изделия в виде связки камера+объектив.

3. Возможность сравнения видеокамер во всем диапазоне модуляций, а не только на уровне 10%.

4. Определение хроматических аберраций объективов.

Попробуем разобраться с характеристикой ФПМ в виде часто задаваемых вопросов и ответов на них.

1. Какой практический  смысл этого графика?

Ответ: Значения на оси ординат графика показывают, как видеокамера искажает исходную цветопередачу (модуляцию) предметов.    

Поясним это следующим образом рис. 2. При испытании видеокамеры перед ней устанавливается тест-таблица из чередующихся черных и белых полос. При значительной ширине этих полос на экране они выглядят тоже как черные и белые полосы. На графике ФПМ это соответствует модуляции близкой к 100%

По мере уменьшения ширины полос на экране они отображаются уже не черными и белыми, а темно серыми и светло серыми. И чем уже полосы, тем разница в тонах серого все меньше и меньше. Когда полосы делаются очень узкими, то на экране монитора различить их не представляется возможным. На графике это значения модуляции от 3% - 5% и менее.

Рис. 2. Уменьшение модуляции полос на экране

2. Что такое модуляция?

Ответ: Модуляция характеризует степень видимости предмета, относительно фона. Если предмет белого цвета и находится на фоне черной стены, то модуляция в этом случае будет близка к 1 или 100%, а предмет будет отчетливо виден. Если же предмет белого цвета расположен на фоне белой стены, то модуляция близка к нулю и «выделить» предмет из фона очень трудно.

3. Что означает запись ФПМ(30) = 1040твл?

Ответ: Разрешающая способность видеокамеры на уровне модуляции 30% равна 1040 твл. 

4. Почему на графике выделены три значения разрешающих способностей?

Ответ: Уровень модуляции 10% показывает предельную разрешающую способность видеокамеры.

Уровень модуляции 50% показывает реальную разрешающую способность и предназначен для сравнения видеокамер.

Уровень модуляции 30%  - пороговая разрешающая способность. Она ограничивает значения используемой при проектировании модуляции для предметов, находящихся перед камерой, так как на экране монитора их различимость будет настолько низка, что выделить предмет из фона делается очень сложно.

Предположим, что нужно определить требуемую разрешающую способность камеры для случая, когда мелкие детали предметов перед ней имеют модуляцию 30%. Но график ФПМ соответствует случаю, когда перед камерой находятся объекты (тест-таблица) с модуляцией равной 100%.  Поэтому использовать его в этом случае нельзя. Для определения какая модуляция будет на экране монитора, мы должны сделать небольшие вычисления. В итоге мы получим значение модуляции  9%, что близко к предельному, когда различить мелкие детали на экране монитора невозможно.


5. Что означают на графике цветные кривые?

Ответ: Красная, зеленая и синяя кривые на графике обозначают ФПМ каждого из указанных каналов. Кривая черного цвета это ФПМ яркостного канала, образованная путем сложения цветовых составляющих с соответствующими коэффициентами. Степень расхождения ФПМ различных каналов представлена на графике в виде значения хроматической аберрации.

 

6. Существует ли разделение значений модуляции по принципу: это значение модуляции – хорошо, а вот это – плохо.

Ответ: Да, такое деление существует.

Модуляция считается большей (хорошей), когда ее значение равно или превышает 50% (объект и фон резко отличаются по яркости).

Модуляция считается средней (посредственной), когда ее значение лежит в диапазоне от 20%  до 50%, (объект и фон заметно отличаются по яркости).

Модуляция считается малой (плохой) при ее значении менее 20% (объект и фон мало отличаются по яркости).

 

7. Почему ФПМ 1Мп видеокамер в некоторых случаях дают лучшие результаты, чем камеры с большим разрешением 2Мп?

Ответ:  Такое возможно по нескольким причинам.

• Видеокамера 2Мп закрыта сферическим куполом, который оказывает негативное влияние на разрешающую способность. При удалении купола разрешающая способность камеры значительно возрастает.
• В видеокамере применен объектив с постоянным фокусным расстоянием, что дает преимущества перед такой же камерой, но с вариофокальным объективом. 
  
  

8. Существуют ли программные продукты, которые позволяют проектировать системы видеонаблюдения  с учетом контрастов предметов, находящихся перед видеокамерой?

Ответ: Да существуют. Эта программа называется «Проектировщик CCTV» и узнать о ее возможностях можно ЗДЕСЬ.

Эксперт по CCTV
Гонта Алексей Степанович