Матрица камеры: размер, чувствительность и шум
Почему 1/1.8" лучше 1/2.8", как светосила влияет на ночную картинку и почему 8 Мп не всегда лучше 2 Мп — разбор без маркетинга.
Матрица — главный элемент камеры, но в описаниях её указывают одной строкой: «1/2.8″ CMOS, 4 Мп». Этого мало, чтобы понять, как камера поведёт себя ночью и в контровом свете. Разбираем, что действительно значит размер матрицы.
Размер матрицы: 1/3″, 1/2.8″, 1/1.8″
Дробь в названии — физический размер сенсора. Чем меньше знаменатель, тем крупнее матрица: 1/1.8″ больше, чем 1/2.8″, а 1/2.8″ больше, чем 1/3″.
Крупная матрица при том же разрешении означает более крупные пиксели. Каждый пиксель ловит больше света — картинка чище ночью и меньше шумит. Именно поэтому камера 2 Мп на матрице 1/1.8″ часто показывает ночью лучше, чем 8 Мп на 1/2.8″.
Разрешение и плотность пикселей
Мегапиксели важны не сами по себе, а в связке с матрицей и объективом. Разрешение 4 Мп на маленькой матрице даёт много шума и артефактов; то же разрешение на крупной — хорошую детализацию.
Ориентир по плотности в кадре: для идентификации нужно 250 пикселей на метр сцены, для распознавания — 125, для наблюдения — 62. Как это переводится в метры — в статье «Сколько камер нужно».
Чувствительность и светосила
В характеристиках встречаются два параметра:
- Светосила объектива (F). F1.0 пропускает вдвое больше света, чем F1.4, и в четыре раза больше, чем F2.0. Для ночной съёмки это важнее мегапикселей.
- Минимальная освещённость (lux). Порог, при котором камера ещё даёт картинку. Значения ниже 0.01 lux обычно означают, что заявлен режим с ИК-подсветкой или длинной выдержкой.
Смотреть надо на оба параметра вместе. Камера с F1.6 и матрицей 1/1.8″ будет ночью лучше, чем F2.0 на 1/2.8″, даже если вторая «новее».
Шум и как с ним борются
В темноте матрица усиливает сигнал — вместе с сигналом усиливается шум. Производители борются с этим шумоподавлением (3D DNR), но оно размывает мелкие детали: лицо становится «пластиковым», номер — нечитаемым.
Практический вывод: если ночью нужно различать детали, лучше дать камере больше света (подсветка, фонарь), чем выкручивать шумоподавление. Об этом — в статье «Ночная съёмка».
Байер и цвет ночью
Обычная матрица с фильтром Байера для цветной картинки требует много света. Поэтому ночью камера переходит в чёрно-белый ИК-режим. Технологии вроде FullColor используют крупные матрицы и мощную подсветку, чтобы остаться в цвете.
Подробнее — Dahua FullColor и Dahua WizColor.
CMOS и CCD
CCD практически ушёл с рынка видеонаблюдения. Все современные камеры — CMOS. Разница между матрицами теперь не в типе, а в размере, технологии изготовления (BSI — обратная засветка) и алгоритмах обработки.
Что смотреть в карточке товара
- Размер матрицы (1/1.8″ лучше, чем 1/3″).
- Разрешение и реальную плотность пикселей.
- Светосилу объектива (F1.0–F1.6 — хорошо).
- Тип подсветки и её дальность.
- Поддержку WDR — против засветки и глубоких теней.
Дальше по теме
Объективы и угол обзора — как миллиметры превращаются в метры сцены. H.265 против H.264 — как сэкономить архив, не потеряв качество. IP-камеры — модели в каталоге.