Camera elements

Lichtempfindlichkeit

Die Lichtempfindlichkeit oder Mindestbeleuchtung bezieht sich auf die kleinste Lichtmenge, die die Kamera benötigt, damit sie ein brauchbares Bild erzeugen kann. Die Mindestbeleuchtung wird in Lux (lx), der Maßeinheit für die Beleuchtungsstärke, angegeben. Im Allgemeinen gilt: Je mehr Licht in der aufgenommenen Szene verfügbar ist, desto besser ist die Bildqualität, vorausgesetzt, das Bild wird nicht überbelichtet. Bei zu wenig Licht weist das Bild Rauschen auf oder ist dunkel. Wie viel Licht benötigt wird, um eine gute Bildqualität zu erzielen, ist von der Kamera und ihrer Lichtempfindlichkeit abhängig.

Für gute Aufnahmen bei schwachem Licht oder bei Dunkelheit kann der Einsatz einer Tag-/Nacht-Kamera sinnvoll sein, die mit Nah-Infrarot-Licht arbeiten kann. Zum Erkennen von Personen und Objekten bei vollständiger Dunkelheit oder unter anderen schwierigen Umgebungsbedingungen, z. B. Rauchentwicklung, Dunst und Staub, ist eine Wärmebild-Netzwerk-Kamera die geeignete Wahl. Weitere Informationen zu Axis Wärmebild-Netzwerk-Kameras.

Unterschiedliche Lichtverhältnisse spiegeln sich in unterschiedlicher Helligkeit wider. Natürliche Orte weisen häufig sehr komplexe Lichtverhältnisse auf. Sie enthalten sowohl Schatten als auch Spitzlichter, d. h. die verschiedenen Bereiche eines Orts haben unterschiedliche Lux-Werte. Es ist daher wichtig zu berücksichtigen, dass ein Lux-Wert weder die Lichtverhältnisse der gesamten Szene angibt noch etwas über die Beleuchtungsrichtung aussagt.

Helligkeit Lichtverhältnisse
100.000 Lux Starkes Sonnenlicht
10.000 Lux Helles Tageslicht
500 Lux Bürobeleuchtung
100 Lux Schwach beleuchteter Raum

 

Beispiele für verschiedene Helligkeitsgrade.

Viele Hersteller geben an, wie viel Helligkeit mindestens erforderlich ist, damit die Netzwerk-Kamera ein akzeptables Bild erzeugt. Während diese Spezifikationen hilfreich sind, um Lichtempfindlichkeitsvergleiche bei Kameras desselben Herstellers vorzunehmen, sind sie für den Vergleich von Kameras verschiedener Hersteller nicht geeignet und immer fehlerhaft. Dies liegt daran, dass jeder Hersteller seine eigene Methode anwendet und unterschiedliche Kriterien eines akzeptablen Bildes hat. Mit anderen Worten, die Messung der Lichtempfindlichkeit ist ein komplizierter und nicht eindeutiger Vorgang. Hierfür gibt es mehrere Gründe.

Einfallendes Licht im Vergleich zu reflektiertem Licht

Luxmeter und Kamera zeichnen unterschiedliche Lichtinformationen auf. Während das Luxmeter die Menge an sichtbarem Licht misst, mit dem ein bestimmter Bereich beleuchtet wird (einfallendes Licht), erfasst die Kamera die Lichtmenge, die von den Objekten in diesem Bereich abgegeben wird (reflektiertes Licht). Demzufolge werden für zwei Personen, die denselben Platz einnehmen, wobei eine Person weiß und die andere schwarz gekleidet ist, identische Lux-Werte gemessen. Die von der Kamera erfasste Lichtmenge derselben Szene ist jedoch möglicherweise niedriger oder höher, da die schwarz gekleidete Person weniger Licht reflektiert als die weiß gekleidete Person.

Unterschied zwischen vom Luxmeter gemessenem einfallendem Licht und von der Kamera erfasstem reflektiertem Licht.

Beispiele für Lux-Werte

Natürliche Orte weisen häufig sehr komplexe Lichtverhältnisse auf. Lux-Werte, die in einer Szene gemessen werden, geben nur die Beleuchtungsstärke am Objekt im Fokus an. In den Bildern unten gibt der Lux-Wert z. B. die Beleuchtungsstärke am Baum bzw. vor dem Gebäude an. Der hellere Himmel und der dunklere Boden werden nicht berücksichtigt.

5 lux.
80 lux.
4000 lux.

Faktoren, die sich auf die Lichtempfindlichkeit der Kamera auswirken

Die Lichtempfindlichkeit einer Kamera hängt von vielen Faktoren ab, die manipulierbar sind. Es gibt zahlreiche Faktoren, die sich auf die Lichtempfindlichkeit der Kamera auswirken, z. B.:

  • Belichtungszeit
  • Öffnungsverhältnis des Objektivs
  • Größe und Qualität des Sensors
  • Objektivqualität
  • Farbtemperatur

Da es keinen Standard gibt, sind die Messmethoden sehr unterschiedlich. Es gibt momentan keinen weltweiten Standard für die Messung der Mindestbeleuchtung auf dem Markt. Dies bedeutet, dass selbst die führenden Anbieter in der Branche unterschiedliche Methoden verwenden, was die Anbieter vor eine große Herausforderung stellt, wenn er faire Werte angeben möchte, und es den Kunden sehr schwer macht, den Angaben zu vertrauen. Um die Leistung zweier Kameras bei schwachem Licht korrekt zu beurteilen, sollten die Kameras nebeneinander betrieben werden und ihre Aufnahmen bei schwachem Licht miteinander verglichen werden. Hierbei sollten die Darstellung von bewegten als auch unbewegten Objekten verglichen werden.

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