lunedì 12 dicembre 2011

Il manuale "Impianti TVCC" a puntate ... (3)

Manuale  TVCC

Nel 2008 ho scritto un "Manuale del Professionista Impianti di Videocontrollo", con sottotitolo "Come diventare esperti in installazione impianti di videosorveglianza ed acquisire in pochi giorni l'esperienza di anni di lavoro".
In tutti i settori fortemente tecnologici, si sa, tre anni sono tanti, ed ora molte delle nozioni presenti in quel manuale andrebbero aggiornate.
Pur essendo il manuale ancora reperibile sul sito www.sicurex.net, nella sezione "manuali", ho deciso di ripubblicarlo un po' per volta, aggiungendo, migliorando e/o correggendo quanto nel frattempo è stato oggetto di una evoluzione tecnologica. Le parti nuove saranno inserite in corsivo rosso. Alcune parti, ritenute meno importanti, saranno invece riassunte rispetto alla pubblicazione originale.



... ... ... 

Il circuito elettronico di controllo
Il sensore CCD viene gestito e controllato da un circuito elettronico, inserito all’interno della telecamera, che permette anche una serie di regolazioni, in particolare, tipicamente:
·         L’AGC – Controllo automatico del guadagno
·         L’AWB – Autobilanciamento del bianco
·         Il BLC – Compensazione della luce di fondo
·         EE/AI – Selettore Autoshutter/Autoiris (AES/AI)
·         Il LEVEL IRIS – Regolazione del livello di autoiris
In genere sono presenti sul retro delle telecamere dei piccoli interruttori che permettono di attivare / disattivare la funzione, ed un trimmer regolabile con un piccolo cacciavite per la regolazione IRIS (Level).

L'AGC - Controllo automatico del guadagno

Il controllo automatico del guadagno o AGC, Automatic Gain Control, serve a migliorare la visione in condizioni di poca luce.

Cos'è e quando serve l’AGC?

L'AGC è un circuito elettronico che provvede ad amplificare il segnale video quando questo scende sotto ad una certa soglia, cioè quando la luminosità dell'immagine è scarsa. Il risultato è una visione più chiara in ambienti poco illuminati, che senza l'AGC risulterebbero in penombra.

Svantaggi dell'amplificazione
L'azionamento dell'AGC, rende possibile una visione altrimenti inaccettabile, ma tende a creare immagini poco naturali ed un po' "granulose" a causa dell'effetto di amplificazione. Amplificare un segnale di qualità scadente, come è un'immagine scura e sottoesposta, significa infatti amplificare anche il "rumore", ossia i disturbi in essa presenti. Nell'esempio vediamo a sinistra un'immagine veramente scura. L'attivazione del controllo automatico del guadagno rende decisamente più visibile l'ambiente, ma introduce anche un sensibile disturbo.

           
Quando attivare il controllo automatico del guadagno

L'utilizzo dell'AGC è di solito un valido aiuto se si utilizzano obiettivi con iris fisso che senza AGC darebbero in penombra un'immagine molto scura. Inserire l'AGC non ha in questo caso controindicazioni, in quanto si attiva da solo, quando la scarsa illuminazione renderebbe comunque impossibile la ripresa. Se si utilizzano obiettivi auto-iris può essere conveniente escludere l'AGC, se la telecamera lo consente, in quanto l'obiettivo autoiris, aprendosi, riesce di regola a fornire in penombra immagini molto più naturali di quelle prodotte dall'AGC.

-   La regolazione dell'obiettivo (fuoco, zoom, diaframma) va sempre fatta ad AGC disinserito, per poi eventualmente reinserirlo a messa a punto terminata.
-      Se usate obiettivi autoiris, ESCLUDETE  l’AGC.

L'AWB - Bilanciamento automatico del bianco

AWB sta per Automatic White Balance ossia bilanciamento automatico del bianco. Si tratta di una funzione che permette alla telecamera di riprodurre fedelmente i colori, rendendo il giusto "calore" dell'immagine.

La luce non è sempre bianca


Se diciamo: "luce" normalmente pensiamo a qualcosa di bianco, ma in effetti non è così. La luce può avere gradazioni diverse a seconda della fonte da cui proviene. Il sole, ad esempio, fornisce una luce bianco-blu durante il giorno mentre tende al rosso durante l'alba ed il tramonto. La luce di una lampadina elettrica tende invece di regola verso l'arancione. L'AWB serve proprio a fare in modo che il colore bianco sia riprodotto sempre bianco, qualsiasi sia la fonte di luce che lo illumina. Senza l'AWB  un oggetto bianco alla luce di una lampadina ad incandescenza, ad esempio, apparirebbe sicuramente giallo. Una volta definito il riferimento del bianco, la telecamera riesce a ricostruire con esattezza gli altri colori, rapportandoli a questo punto di riferimento.
         
- Lasciate attivo l’AWB



Il BLC - Compensazione della luce di fondo

BLC sta per Back Light Compensation, ossia compensazione della luce di fondo. Questa funziona interviene quando la telecamera riprende un soggetto scuro su uno sfondo chiaro molto luminoso.

A cosa serve il BLC?

La ripresa controluce di una area luminosa, come una vetrina o una porta esterna è assai sgradevole per la telecamera, che finisce col fornire in genere solo la sagoma di una figura nera su sfondo bianco. La ragione di questo pessimo risultato è il fatto che nella stessa inquadratura sono presenti zone d'ombra (il soggetto) e zone molto più luminose (lo sfondo). Il circuito di controllo della telecamera reagisce a queste zone luminose aumentando la frequenza dell'otturatore, peggiorando la situazione, in quanto le zone in ombra diventeranno ancora più scure e praticamente nere. L'intervento del BLC serve a riportare alla luce il soggetto in primo piano. Una tipica ripresa ove si richiede il BLC attivo è una telecamera che inquadra un ingresso esterno luminoso, oppure la vetrina di un negozio verso la strada, come si può ben vedere dagli esempi riportati in seguito.
                 
Come funziona il BLC?


Il BLC è una delle innovative funzioni resa possibile dall'avvento del controllo del CCD a microprocessore (telecamere DSP). Funziona in questo modo: Il microprocessore DSP divide l'immagine del CCD in diverse aree e misura la luminosità di ognuna di esse confrontando poi fra loro i valori rilevati. Se il DSP rileva zone indubbiamente più scure di altre, interviene sulla frequenza dello shutter adeguando la sensibilità della telecamera a questo inferiore livello di luminosità invece che a quello dello sfondo. Il risultato è che lo sfondo andrà in sovraesposizione sbiancandosi, ma l'immagine in primo piano tornerà più nitida e chiara.

-      Attivate il BLC SOLO SE la telecamera inquadra una scena con lo sfondo molto più luminoso del resto.
-      Il controluce è una situazione molto sgradita alle telecamere, anche se dispongono di BLC, se possibile cercate una disposizione tale da evitarlo.

DSP - Il controllo digitale del segnale video

DSP significa Digital Signal Processing, ossia Controllo digitale del segnale (video).

Cos'è una telecamera DSP?

Una telecamera DSP è una telecamera di nuova generazione che invece di utilizzare dei circuiti integrati analogici per elaborare il segnale video del CCD, utilizza un microprocessore. Il microprocessore DSP migliora la qualità dell'immagine e  consente numerose funzioni, non realizzabili altrimenti, come ad esempio la compensazione della luce di fondo (Back Light Compensation). I principali vantaggi delle telecamere a colori DSP nei confronti di quelle analogiche sono:

·         Immagine più definita, con contorni più netti e precisi.
·         Riduzione del rumore nel segnale video.
·       Regolazione e manipolazione dell'immagine per la correzione automatica dei difetti in tempo reale.
·         Migliore qualità dei colori, più fedeli in ogni condizione di luce.

-      ATTENZIONE, non tutte le telecamere dispongono di DSP, soprattutto quelle con illuminatore ad infrarossi integrato.

A questo punto potete già cominciare a capire come mai esistono le telecamerine CCD con illuminatore ad infrarossi reperibili su internet a 30 €, e la stessa telecamera (apparentemente) può costare molto di più. Guardando con attenzione le caratteristiche, scopriamo che quella più costosa magari usa un sensore Sony SuperHAD, ha a bordo un DSP !! ecc.

... continua ...

Saverio Piccirillo
www.sicurex.net  -  info@sicurex.net

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