Рис. 6.18. 100 Гц видеомонитор с низким уровнем излучения (стандарт MPRII)
Рис. 6.19. При проектировании эффективного диспетчерского пункта необходимо учитывать доступное пространство, количество операторов и масштабность системы видеонаблюдения (количество установленных камер)
В больших системах управление визуальным воспроизведением имеет жизненно важное значение. Например, не все видеомониторы должны воспроизводить изображение все время. Эффективность системы будет выше, если оператор(ы) будет(ут) концентрировать внимание на одном или двух активных мониторах (обычно большего размера), а остальные будут погашены. В случае активности (при обнаружении тревоги), детектирования движения или пропажи видеосигнала, погашенный видеомонитор может быть запрограммирован на вывод изображения предварительно выбранной телекамеры. В этом случае внимание оператора будет сразу же привлечено к новому изображению, и система будет более эффективной. Дополнительным преимуществом станет увеличение срока службы видеомонитора.
Многие матричные видеокоммутаторы могут быть запрограммированы на гашение и вывод изображения с телекамеры по тревоге, только когда это необходимо.
Еще один аспект условий наблюдения касается размеров видеомонитора и влияния размеров на разрешение изображения. Если используется 9", 12" или 17" монитор, разрешающая способность будет более-менее одинаковой (в предположении, что электроника одинакового качества). Но воспринимаемая четкость изображения может различаться. Если на 9" видеомонитор смотрит один оператор с расстояния примерно 1 метр, то все будет в порядке. Но если смотреть с такого же расстояния на 17" видеомонитор (для просмотра квадового изображения, например), и на экран выведено полное изображение, то будет казаться, что разрешение картинки ниже, чем у 9" монитора.
Это иллюзия, которая обусловлена различным расстоянием до экрана и его размерами. (С увеличением размера экрана становится заметней строчная структура растра, что обусловлено конечным сечением луча кинескопа при постоянном числе активных строк. Прим. ред.)
Помимо традиционных видеомониторов с электронно-лучевой трубкой, существуют и другие способы отображения, которые можно использовать при построении современных систем видеонаблюдения. В этой связи нужно упомянуть проекционные мониторы, проекторы, ЖК-мониторы и плазменные мониторы. У каждого из них имеется своя специфика, которую нужно учитывать при проектировании и инсталляции системы видеонаблюдения, определенный срок службы, а также достоинства и недостатки.
Рис. 6.20. Изображение на центральном проекционном мониторе появляется только по тревоге, привлекая внимание оператора
Характеристики люминофора кинескопа имеет нелинейный характер. Это означает, что при отображении линейного видеосигнала (непрерывное возрастание от уровня черного (О В) до уровня белого (0.7 В) яркость люминофора на экране будет возрастать нелинейно. Характеристика черно-белого видеомонитора «ток электронного луча — обеспечиваемая лучом яркость» имеет вид параболической функции с показателем степени 2.2.
Идеально нам хотелось бы иметь систему видеонаблюдения, в которой бы осуществлялось линейное воспроизведение уровней яркости и цветов. Но так как характеристика слоя люминофора ЭЛТ далеко не линейна, нам приходится это компенсировать. Легче всего компенсацию сделать в телекамере. Если характеристику ПЗС-телекамеры «яркость-напряжение» (обычно линейную) электронным образом модифицировать к виду, обратному характеристике ЭЛТ (1/2.2=0.45), то мы получим линейную систему камера-монитор.
Если поместить две кривые (камеры и монитора) в одну систему координат, то они расположатся симметрично относительно прямой в 45°. Это походит на математический символ у (гамма), отсюда и название этой характеристики.
На практике, если гамма-коэффициент телекамеры не комплементарен характеристике видеомонитора, качество изображения не будет столь же хорошим. Это отразится на неестественном воспроизведении уровней яркости: на высококонтрастном изображении будут отсутствовать детали в среднем диапазоне яркостей.
Гамма-коэффициент большинства черно-белых видеомониторов равен 2.2, тогда установка по умолчанию для черно-белой телекамеры должна быть равна 0.45. Естественно, ПЗС-телекамеры имеют линейный гамма-коэффициент (1).
Цветные видеомониторы особенно чувствительны к гамма-эффекту, и, как упоминалось выше (в разделе «Цветное телевидение»), системы NTSC и PAL спроектированы для двух различных допускаемых значений гамма-коэффициентов цветного люминофора. Теоретически в NTSC гамма-коэффициент должен быть равен 2.2, но на практике люминофоры ближе к 2.8, как предполагается в PAL.
Более высокие значения гамма-коэффициента выглядят как более высококонтрастное изображение. Понятно, что это зависит не только от стандарта (NTSC или PAL), но также и от типа люминофорного покрытия кинескопа видеомонитора.
В настоящее время вопросу гамма-коррекции нужно уделять еще больше внимания, так как мы все чаще используем стандартные компьютерные дисплеи для просмотра цифровых видеозаписей.
Следует помнить, что различные операционные системы, видеодрайверы и программы управляют гамма-коррекцией по-разному.
Жидкокристаллические мониторы (ЖК-мониторы) — это мониторы на жидких кристаллах, которые представляют собой органическое вещество, способное отражать свет при подаче тока. Жидкокристаллическая технология появилась еще в 1970 году, но в течение длительного времени ее качество изображения оставляло желать лучшего. ЖК-монитор состоит из жидкой суспензии, которая находится между двумя стеклянными или пластиковыми пластинами. В обычном состоянии кристаллы в этой суспензии расположены параллельно друг другу, что позволяет свету проходить через них. При подаче тока кристаллы меняют ориентацию и блокируют свет, не давая ему пройти. Кристалл выглядит черным для наблюдателя.
Принцип работы технологии ЖК столь же значительно отличается от ЭЛТ, как ПЗС-камеры отличаются от телекамер с передающими трубками, так как в ЖК-мониторах изображение формируется не развертывающим электронным лучом, а путем адресации жидкокристаллических ячеек, которые поляризуются в различном направлении при подаче напряжения на их электроды. Значение напряжения определяет угол поляризации, что в свою очередь определяет прозрачность каждого пиксела, формируя таким образом элементы изображения. На раннем этапе развития технологии жидкие кристаллы были очень нестабильны, а сама технология была непригодна для массового производства, но сейчас ситуация изменилась.
ЖК-мониторы также называют LCD-дисплеями, TFT-мониторами и плоскопанельными дисплеями.
Среди достоинств ЖК-технологии необходимо упомянуть отсутствие высоковольтных компонентов, отсутствие износа люминофорного слоя, так как он отсутствует (т. е. неограниченный срок службы экрана). (С последним утверждением трудно согласиться, так как яркость лампы подсветки со временем снижается. Прим. ред.)