Camera elements

Bildverarbeitung

Es gibt drei Funktionen zur Verbesserung der Bildqualität, die bei Netzwerk-Kameras eingesetzt werden können: Gegenlichtkompensation, Belichtungszonen und ein großer Dynamikbereich.

Gegenlichtkompensation

Die automatische Belichtungssteuerung einer Kamera versucht, die Helligkeit eines Bildes so einzufangen, wie das menschliche Auge sie wahrnimmt. Dabei kann sie jedoch leicht getäuscht werden. Starkes Gegenlicht kann bewirken, dass Objekte im Vordergrund dunkel dargestellt werden. Netzwerk-Kameras mit Gegenlichtkompensation versuchen, einzelne Bereiche einer Szene, die sehr hell sind, bei der Belichtungssteuerung zu ignorieren. So werden die Objekte im Vordergrund sichtbar, wobei die hellen Bereiche jedoch überbelichtet werden. Solche Lichtverhältnisse können auch durch Erhöhen des Dynamikbereiches der Kamera gehandhabt werden.

Belichtungszonen

Neben der Bewältigung einzelner Bereiche mit starker Helligkeit muss die automatische Belichtungsfunktion einer Netzwerk-Kamera auch entscheiden, welcher Bereich einer Szene den Belichtungswert bestimmt. So enthält beispielsweise der Vordergrund (meist der untere Teil eines Bildes) möglicherweise wichtigere Informationen als der Hintergrund, z. B. der Himmel (in der Regel der obere Teil des Bildes). Die weniger wichtigen Bereiche einer Szene sollten nicht die Gesamtbelichtung bestimmen. Bei der Vielzahl der Axis Netzwerk-Kameras kann der Benutzer mithilfe von Belichtungszonen den Bereich einer Szene – Mitte, links, rechts, oben, unten – auswählen, der korrekt belichtet werden soll. Des Weiteren gibt es Kameramodelle, bei denen die Belichtungszonen frei definiert werden können.

Großer Dynamikbereich

Einige Axis Netzwerk-Kameras bieten einen großen Dynamikbereich (Wide Dynamic Range, kurz WDR), um unterschiedlichste Lichtverhältnisse in einer Szene besser handhaben zu können. In einer Szene mit extrem hellen und dunklen Bereichen oder in Gegenlichtsituationen, in denen z. B. eine Person vor einem hellen Fenster steht, erzeugt eine normale Kamera ein Bild, auf dem die Objekte in den dunklen Bereichen kaum zu erkennen sind. Ein großer Dynamikbereich löst dieses Problem durch die Anwendung bestimmter Techniken, z. B. die Verwendung unterschiedlicher Belichtungen für unterschiedliche Objektbereiche in einer Szene, sodass die Objekte in den hellen und dunklen Bereichen sichtbar werden.

Links ein Bild ohne Verwendung eines großen Dynamikbereichs. Rechts ein Bild, bei dem ein großer Dynamikbereich angewendet wurde.

Noise reduction

Any image or video will contain a certain amount of noise, i.e. pixel values that are not correct representations of the scene and that negatively impact the viewing experience, aesthetically or practically. The noise is picked up from a variety of sources including the image sensor and the other electronic components of the camera, but also from the light itself.

Different factors work in favor or against reduced noise levels. For example, high resolution cameras typically have smaller pixels in their image sensors than standard resolution cameras. Smaller pixels are more sensitive to noise, in turn making megapixel and HDTV cameras more sensitive.

To reduce noise is thus a key task in a video surveillance camera. Modern network cameras that offer high processing capacity in their chips are well equipped to analyze and reduce noise levels, even in high resolution and full frame rate conditions. One technique for minimizing noise is built on spatial processing, where a single image frame is analyzed to find pixels that are very different in color or intensity from their surrounding pixels. Another technique is temporal processing, where consecutive image frames are compared to find artifacts in the images that are not static over time and can be regarded as potential noise.

Installation einer Netzwerk-Kamera