Revista Innovación Seguridad » Monitoreo » 6 ago 2006
Cómo mejorar la calidad de la imagen
La calidad de la imagen es, sin lugar a dudas, una de las más importantes cualidades de una cámara de videovigilancia o para aplicaciones de monitoreo. Uno de los elementos a tener en cuenta al instalar estas cámaras es la luz. La luz posee complejos componentes que varían según la hora del día y hasta de un minuto al siguiente. La misma cámara, a distintas horas, entregará una imagen diferente según las condiciones. Para lograr imágenes de video óptimas, se hace necesario conocer los componentes de la luz y ajustar las cámaras y su ubicación de acuerdo a los parámetros correctos.
Por R. Posch
A los efectos de manejar correctamente las condiciones de iluminación, se debe evitar el backlight o colocar fuentes de luz adicionales para el encendido oportuno. De lo contrario, se generarán imágenes de siluetas y se perderán detalles.
En instalaciones interiores donde haya muchas ventanas que puedan generar backlight o reflejos, se aconseja colocar iluminación adicional como, por ejemplo, difusores de luz o reflectores.
Programación de una cámara digital de video
Es importante conocer variables que presenta una cámara digital de video, a fin de lograr las mejores imágenes.
En instalaciones interiores donde haya muchas ventanas que puedan generar backlight o reflejos, se aconseja colocar iluminación adicional como, por ejemplo, difusores.
Resolución
La resolución de las cámaras digitales de redes está basada en un estándar global: píxels. En la tabla siguiente se muestran las resoluciones más comunes (en píxeles) y su correspondencia según los mercados en los que se emplean. Los estándares analógicos están basados en resolución de TV.
Tecnología Analógica vs. Tecnología Digital (líneas y píxeles)
Escaneo Entrelazado: Los sistemas NTSC emplean 525 líneas de escaneado para crear una imagen. Esta se genera en dos campos: el primero está compuesto por 262.5 líneas impares (1, 3, 5, …) que son escaneadas en 1/60 de segundo y el otro campo por la misma cantidad de líneas impares (2, 4, 6, …) que se escanean en el siguiente 1/60 de segundo. Un cuadro entero de 525 líneas se genera, entonces, en 1/30 de segundo.
Escaneo Progresivo: A diferencia del anterior, que necesita de dos pasos para lograr cada cuadro, el escaneo progresivo lo realiza en uno solo, logrando, en consecuencia, 60 cuadros por segundo.
Resolución: La fidelidad de las imágenes de video se describe en términos de “líneas de resolución” o píxeles. Las imágenes de video son rectangulares. La resolución es vertical y horizontal.
Resolución vertical: Es la cantidad de líneas (o píxeles) que abarcan la imagen de arriba abajo. En el estándar analógico NTSC es de 480 líneas en la imagen final.
Resolución horizontal: En este caso la resolución se da de un lado a otro de la imagen. Es un concepto delicado, porque la resolución horizontal varía según la fuente: Por ejemplo, VHS (240 líneas), DVD (540 líneas)
Compresión: Para limitar el tamaño de los archivos una posibilidad es la de comprimir las imágenes. Si bien se pueden perder detalles, se gana en capacidad de almacenamiento. Es importante diferenciar entre compresión y resolución: si bien ambos afectan el tamaño del archivo, cuando se altera la resolución cambia el número de píxeles; en cambio, la compresión determina menor calidad de imagen (detalles, colores, contraste).
Profundidad: En aplicaciones de videovigilancia, la profundidad del campo (Depth of Field, DoF) es de gran importancia: en su máxima capacidad se podrán observar detalles a poca distancia y, además, todo el background. Los elementos que determinan la optimización de la Profundidad del Campo son: la apertura del iris, la distancia entre la cámara y el espacio a observar y las lentes.
Balance de blancos: Se debe setear en función del ambiente en donde se instalará la cámara y el objetivo a controlar.
Intensidad de la luz
Se mide según la escala “lux”. A mayor claridad, mayor cantidad de luxes.
Temperatura del color
La luz consiste en diferentes longitudes de onda, representadas por los colores. Se emplea la “Escala de Kelvin”, cuya unidad se representa “K”, para medir estas ondas que van desde 10.000 a 2860 Kelvin. Ver figura 1.
Si comparamos imágenes de exteriores tomadas a diferentes horas del día, los colores rojizos aparecen al amanecer y al atardecer. Al mediodía, la luz es blanca (o neutra). Dependiendo de la ubicación de la cámara en relación a la luz del sol, será la calidad de las imágenes registradas.
Las fuentes de luz en interiores también afectan la temperatura del color. Es importante calibrar las cámaras para evitar imágenes difusas y neutralizar los efectos de la luz eléctrica en instalaciones internas.
Dirección de la luz
Los componentes de la luz son dinámicos, están en permanente cambio, haciendo que la imagen pueda ser interpretada de distintas maneras. Uno de estos componentes cambiantes es la dirección de la luz.
Se mide según la escala “lux”. A mayor claridad, mayor cantidad de luxes.
Temperatura del color
La luz consiste en diferentes longitudes de onda, representadas por los colores. Se emplea la “Escala de Kelvin”, cuya unidad se representa “K”, para medir estas ondas que van desde 10.000 a 2860 Kelvin. Ver figura 1.
Si comparamos imágenes de exteriores tomadas a diferentes horas del día, los colores rojizos aparecen al amanecer y al atardecer. Al mediodía, la luz es blanca (o neutra). Dependiendo de la ubicación de la cámara en relación a la luz del sol, será la calidad de las imágenes registradas.
Las fuentes de luz en interiores también afectan la temperatura del color. Es importante calibrar las cámaras para evitar imágenes difusas y neutralizar los efectos de la luz eléctrica en instalaciones internas.
Dirección de la luz
Los componentes de la luz son dinámicos, están en permanente cambio, haciendo que la imagen pueda ser interpretada de distintas maneras. Uno de estos componentes cambiantes es la dirección de la luz.
Como en fotografía, el emplazamiento de la cámara respecto de la fuente de luz puede generar efectos especiales, que provocarán que las imágenes captadas se interpreten de maneras diferentes.
Al instalar una cámara se debe considerar si la luz se reflejará sobre superficies claras, o metálicas, o de vidrio, ya que al rebotar sobre ellas no generará imágenes claras.
A los efectos de manejar correctamente las condiciones de iluminación, se debe evitar el backlight o colocar fuentes de luz adicionales para el encendido oportuno. De lo contrario, se generarán imágenes de siluetas y se perderán detalles.
En instalaciones interiores donde haya muchas ventanas que puedan generar backlight o reflejos, se aconseja colocar iluminación adicional como, por ejemplo, difusores de luz o reflectores.
Programación de una cámara digital de video
Es importante conocer variables que presenta una cámara digital de video, a fin de lograr las mejores imágenes.
En instalaciones interiores donde haya muchas ventanas que puedan generar backlight o reflejos, se aconseja colocar iluminación adicional como, por ejemplo, difusores.
Resolución
La resolución de las cámaras digitales de redes está basada en un estándar global: píxels. En la tabla siguiente se muestran las resoluciones más comunes (en píxeles) y su correspondencia según los mercados en los que se emplean. Los estándares analógicos están basados en resolución de TV.
Tecnología Analógica vs. Tecnología Digital (líneas y píxeles)
Escaneo Entrelazado: Los sistemas NTSC emplean 525 líneas de escaneado para crear una imagen. Esta se genera en dos campos: el primero está compuesto por 262.5 líneas impares (1, 3, 5, …) que son escaneadas en 1/60 de segundo y el otro campo por la misma cantidad de líneas impares (2, 4, 6, …) que se escanean en el siguiente 1/60 de segundo. Un cuadro entero de 525 líneas se genera, entonces, en 1/30 de segundo.
Escaneo Progresivo: A diferencia del anterior, que necesita de dos pasos para lograr cada cuadro, el escaneo progresivo lo realiza en uno solo, logrando, en consecuencia, 60 cuadros por segundo.
Resolución: La fidelidad de las imágenes de video se describe en términos de “líneas de resolución” o píxeles. Las imágenes de video son rectangulares. La resolución es vertical y horizontal.
Resolución vertical: Es la cantidad de líneas (o píxeles) que abarcan la imagen de arriba abajo. En el estándar analógico NTSC es de 480 líneas en la imagen final.
Resolución horizontal: En este caso la resolución se da de un lado a otro de la imagen. Es un concepto delicado, porque la resolución horizontal varía según la fuente: Por ejemplo, VHS (240 líneas), DVD (540 líneas)
Compresión: Para limitar el tamaño de los archivos una posibilidad es la de comprimir las imágenes. Si bien se pueden perder detalles, se gana en capacidad de almacenamiento. Es importante diferenciar entre compresión y resolución: si bien ambos afectan el tamaño del archivo, cuando se altera la resolución cambia el número de píxeles; en cambio, la compresión determina menor calidad de imagen (detalles, colores, contraste).
Profundidad: En aplicaciones de videovigilancia, la profundidad del campo (Depth of Field, DoF) es de gran importancia: en su máxima capacidad se podrán observar detalles a poca distancia y, además, todo el background. Los elementos que determinan la optimización de la Profundidad del Campo son: la apertura del iris, la distancia entre la cámara y el espacio a observar y las lentes.
Balance de blancos: Se debe setear en función del ambiente en donde se instalará la cámara y el objetivo a controlar.