低照度カメラのスターライト センサー テクノロジーとは{0}}

スターライト センサー テクノロジーは、周囲光が少量しかない場合でも、カメラが使用可能なビデオを生成できるようにします。 1 つの「魔法の」センサーには依存しません。その結果は、イメージ センサー、レンズ、露出制御、画像処理システムが連携することで生まれます。-適切に設計されたスターライト カメラは、薄暗い部屋、街路、駐車場、その他の光の少ない場所でも、従来のカメラよりも色と細部をより鮮明に保つことができます。-特にシーンが完全に暗くなったり、被写体が速く動いたりする場合には、まだ限界があります。

スターライトセンサーテクノロジーとは何ですか?

スターライト センサー テクノロジーは、セキュリティ カメラで使用される低照度イメージング アプローチです。-光に敏感な CMOS 画像センサー、適切な光学系、露出制御、画像処理アルゴリズムを組み合わせて、非常に限られた周囲光から有益なビデオを生成します。-

「Starlight」は監視業界で広く使用されていますが、普遍的な技術標準ではありません。すべての Starlight カメラが満たさなければならない単一のセンサー仕様、ルクスしきい値、または認証はありません。 2 つの製品に同じラベルが付いていても、まったく異なる結果が得られることがあります。

Starlight と Sony STARVIS を混同しないでください。 STARVIS は、セキュリティおよび産業用イメージングにおける高感度向けに設計されたイメージ センサー ファミリの Sony の商標です。-多くの Starlight カメラは STARVIS センサーを使用していますが、他のカメラはさまざまなメーカーのセンサーを使用しています。同じセンサーであっても、最終的な画像はレンズ、ファームウェア、プロセッサー、エンクロージャーによって異なります。

センサーは基礎です。それは完全なシステムではありません。

Starlight カメラ技術はどのように機能しますか?

光はレンズを通ってイメージセンサーに到達し、電気信号となります。スターライト カメラは、弱い信号を引き続き使用できるように、いくつかの点でこのプロセスを改善します。

イメージセンサーが微弱な光を集める

センサーには何百万もの光に敏感なピクセルが含まれています。-各ピクセルは、入ってくる光子を電荷に変換します。暗いシーンではセンサーに到達する光子がほとんどないため、有用な信号が電子ノイズに埋もれてしまう可能性があります。

重要な低照度要素には、センサー サイズ、ピクセル サイズ、量子効率、読み取りノイズが含まれます。-一般に、他の条件が同様の場合、ピクセルが大きいほど、より多くのフォトンが収集されます。たとえば、2.9 μm ピクセルの表面積は 2.0 μm ピクセルの約 2.1 倍です。最終的な画像が 2.1 倍良くなるわけではありませんが、より強力な開始信号が生成される可能性があります。

裏面照射型CMOS-、または BSI CMOS は、入射光と感光領域の間の障害を軽減します。積層センサーにより、処理回路の大部分が感光層から分離されます。-どちらの設計でも、より優れたパフォーマンスをサポートできますが、どちらも単独で強力な夜間ビデオを保証するものではありません。

レンズはセンサーに届く光の量を決定します

通常、F{0}} 値が低いほど、絞りが大きいことを意味しますそしてより多くの光がセンサーに届きます。同等の条件下では、F0.95 レンズは理論的には F1.6 レンズの約 2.8 倍の光を通過させることができます。

また、絞りが非常に大きいと被写界深度が浅くなり、焦点がより敏感になり、レンズのサイズとコストが増加する可能性があります。実際の透過率は、ガラス、コーティング、焦点距離、機械設計によって異なります。

これは、隠しカメラ。ピンホール レンズは小さな開口部の後ろに収まりますが、その開口部によって光が制限される可能性があります。強力なセンサーは、マッチングが不十分なレンズを完全に補うことはできません。

露出とゲインにより画像が明るくなります

シーンが暗くなると、カメラの電子シャッターが遅くなることがあります。長時間露光するとより多くの光が集まり、静止した部屋がより明るく見えるようになります。

また、深刻なモーションブラーを引き起こす可能性もあります。

歩いている人は顔の細部が失われる可能性があります。手、衣服の端、車のプレートなどが汚れる可能性があります。したがって、明るい空の部屋の画像は監視パフォーマンスの弱いテストとなります。-

カメラはアナログまたはデジタルのゲインを上げることもできます。ゲインは信号を明るくしますが、ノイズを増幅します。一部のカメラは電動アイリスを調整できます。多くのコンパクトカメラや隠しカメラは固定絞りを使用し、シャッタースピード、ゲイン、処理を光の変化に対応させます。

ISP がノイズ、カラー、ディテールを制御

画像信号プロセッサ (ISP) は、露出、ホワイト バランス、カラー、シャープ化、ノイズ リダクション、昼夜の切り替えを制御します。--

2 次元ノイズ リダクションは 1 フレーム内で機能します。- 3 次元ノイズ リダクションは複数のフレームを比較します。-時間処理では静止シーンをクリーンアップできますが、動いている被写体の周囲にゴーストが発生する可能性があります。

強力なノイズ除去により、肌のテクスチャ、小さなテキスト、布地のパターンが消去されることがあります。過度にシャープにすると、ハローや偽エッジが生じます。最高の Starlight カメラは、極端な露出、ゲイン、スムージングに依存することなく、有用なディテールを保存します。

Starlight カメラはなぜ色を長く保つことができるのですか?

カラー動画では、白黒動画よりも多くの利用可能な光が必要です。{0}}-照度が低下すると、カラー チャネルにノイズが多くなり、不安定になります。従来のカメラは、色情報を削除するとより鮮明な画像が生成されるため、早期にモノクロに切り替わる可能性があります。

スターライトカメラはその切り替えを遅らせます。そのセンサーは弱い光からより強い信号を生成し、レンズ、露出制御、および ISP は色情報を維持するために機能します。これにより、標準カメラがすでに白黒に変わった後でも、カメラはカラーのままでいることができます。

色は以下を識別するのに役立ちます。

• ジャケット、バッグ、乗り物
• 製品またはパッケージ
• 信号灯や設備の状態
• 部屋または作業エリア内の変更

「カラーナイトビジョン」とは、完璧な色再現を意味するものではありません。光が減少すると、彩度が低下し、ホワイトバランスが不安定になり、カラーノイズが増加します。適切に調整されたカメラでは、カラーでは信頼できる情報が得られなくなった場合、モノクロに切り替える必要があります。-

いかなる犠牲を払ってでも色を維持することは、より優れたエンジニアリングとは言えません。

スターライトと赤外線ナイトビジョン: 違いは何ですか?

Starlight イメージングでは、主に可視環境光が使用されます。赤外線ナイトビジョンIR LEDを使用して照明を作成します。

これらのテクノロジーは相互に排他的ではありません。多くのカメラは、周囲光が有効な間はカラーを維持し、周囲光が落ちるとモノクロに切り替わり、完全な暗闇では IR をアクティブにします。

街灯が安定しているサイトの場合、スターライトのパフォーマンスにより、より有用な色が維持される可能性があります。光のない密閉された部屋では、赤外線が信頼できる選択です。システムを組み合わせた場合、どちらかのテクノロジーを単独で使用するよりも多くの条件をカバーできます。

Starlight カメラの仕様の見方

ルクスの数値が低いと印象的に見えるかもしれませんが、それがすべてを物語っているわけではありません。最小照明は、テスト条件が開示されている場合にのみ役立ちます。

最低照度およびルクス

ルクスは照度を測定します。カメラの最小照度評価は、使用可能な画像を生成するためにどれだけの光が必要かを示すものです。-

問題は、「使用可能」には単一の定義がないことです。メーカーは、さまざまなシャッター スピード、ゲイン レベル、レンズ絞り、フレーム レート、画像しきい値でテストを行う場合があります。カラー値と黒と白の値も分離する必要があります。-および-

スターライトカメラが 0.001 ルクス以下で動作しなければならないという公式の規則はありません。この数値は多くの製品説明に記載されていますが、これは普遍的な認定基準ではありません。

シャッタースピード、フレームレート、モーションブラー

カメラは 30 fps をサポートしますが、その最低ルクス数値は 1/30 秒を超える露出で測定される場合があります。新しい画像情報が取得される頻度が低くても、ビデオ出力には 30 fps というラベルが付けられることがあります。

監視の場合、誰もいない部屋の明るいスクリーンショットよりも、動いている人々の映像の方が価値があります。意図した距離で顔、手、衣服の端がきれいなままになっているかどうかを確認します。

レンズの絞り、ゲイン、およびテスト条件

低照度カメラを比較する場合は、次の点を確認してください。-

• カラーおよびモノクロの最小照度
• レンズの F 値-
• 評価に使用されるシャッタースピードとゲイン
• スローシャッター、IR、または白色光がアクティブだったかどうか
• 暗い場所での実際のフレームレート
• 値が裸のセンサー、カメラモジュール、または完成したカメラをカバーするかどうか

隠しカメラでは最後の点が重要です。優れたモジュールでも、小さな開口部、着色されたパネル、装飾カバー、またはガラス表面の背後ではかなりの光が失われる可能性があります。

WDR は低光感度とは異なります-

ワイド ダイナミック レンジ (WDR) は、同じフレーム内の明るい領域と暗い領域を処理します。低光感度は、全体的に暗いシーンを処理します。-

120 dB や 140 dB などの表現は、多くの場合、多重露出またはシステム レベルの WDR を指します。{2}これらは、低光感度の直接的な測定値として扱われるべきではありません。-

Starlight カメラの利点と制限

主な利点は単純です。スターライト カメラは、限られた周囲光からより有用なビデオを生成します。

色をより長く保持し、可視白色光への依存を減らし、標準的なカメラでは失われる可能性のある詳細を保存できます。これは、駐車場、店舗、オフィス、倉庫、廊下、バー、クラブ、および背景照明が安定している屋外の場所で役立ちます。

限界も同様に明らかです。センサーに光が届かない場合、スターライト カメラは実際のシーン情報を作成できません。シャッターが遅いとブレが生じます。ゲインが高いとノイズが発生します。積極的な 3D ノイズ リダクションにより、微細なディテールが除去されます。霧、雨、ほこり、まぶしさ、汚れたカバーにより、コントラストはさらに低下します。

高性能のセンサーとプロセッサにより、コスト、消費電力、熱、ストレージの需要も増加する可能性があります。{0}低照度の調整が不十分だと、有効な証拠が追加されずにビットレートが上昇する可能性があります。-

明るい画像が必ずしも監視画像として有用であるとは限りません。

目標は、リアルな動きで細部まで読み取れるようにすることです。

スターライトテクノロジーが隠しカメラに何を意味するか

カメラが別の物体の中に隠れていると、低照度でのパフォーマンスが難しくなります。-センサーの仕様は強力かもしれませんが、完全な光路が最終的な結果を決定します。

ピンホールレンズにより集光が制限される

ピンホール レンズや小型レンズは小さな開口部の後ろに収まりますが、有効口径が光を制限する可能性があります。同じセンサーを使用する 2 つの隠しカメラは、より優れたレンズとよりクリーンな光路を使用しているため、動作が異なる場合があります。

低照度カメラ モジュールは、オープン ベンチ上で大きな基準レンズを使用するだけでなく、最終レンズを使用してテストする必要があります。-

ハウジングが光路を変える

取り付け穴が深いと、軸の光が遮断される可能性があります。{0}}濃い色のプラスチック、色付きアクリル、鏡面素材、または装飾ガラスは透過率を低下させる可能性があります。レンズと開口部の位置合わせが不十分な場合、画像の一部が柔らかくなったり、暗くなったりすることがあります。

内面も光を反射してレンズに戻す可能性があります。これらの効果は、ゲインが増加する夜間にさらに顕著になります。したがって、完成品のテストは不可欠です。-

IR反射、電力、熱に注意が必要

IR は、ガラス、プラスチック、ミラー コーティング、または筐体の内側から反射する可能性があります。これにより、白いかすみ、明るいリング、またはひどい露出オーバーが発生する可能性があります。

スターライトのパフォーマンスが向上すると、周囲光が存在する場合の近距離 IR の必要性が軽減されます。{0}すべての暗いシーンで IR の必要性を取り除くことはできません。

コンパクトな隠しカメラには、プロセッサー、冷却装置、バッテリーを設置するスペースも限られています。強力なノイズ除去、AI の強化、高ビットレート、継続的なワイヤレス送信はすべて電力を消費し、熱を発生します。通常、バランスの取れた設定は、「すべてを最大にする」アプローチよりも優れたパフォーマンスを発揮します。

適切な低照度カメラの選び方-

名前に「スターライト」、「スーパースターライト」、または「ウルトラローライト」が含まれているという理由だけでカメラを選択しないでください。

完全なシステムを比較します。

• センサーとピクセルサイズ
• レンズの絞りと実際の透過率
• カラーおよびモノクロの最小照度
• 低照度テストで使用されるシャッター速度-
• 必要な距離での動きの明瞭さ
• IR または白色光のサポート-
• 完成した-囲いの夜間映像
• 電力、熱、ビットレート、ストレージの要件

スターライト センサー テクノロジーは、実際に利用できる少量の光から色、詳細、動きの明瞭さを維持する場合に最も役立ちます。これは、適切な光学系、現実的なテスト、または完全な暗闇での補助照明に代わるものではありません。

ハイテック発展する 隠しカメラと低光量カメラ-センサー、レンズ、エンクロージャ、IR設計、電力制限、最終アプリケーションなど、イメージング パス全体にわたるソリューションを提供します。ターゲットの照明条件に合わせたカスタム カメラ モジュールや隠蔽監視設計については、Hytech にお問い合わせください。

スターライトセンサーテクノロジーに関するよくある質問

Starlight カメラは完全な暗闇でも見ることができますか?

周囲の可視光だけではだめです。使用可能な光がセンサーに到達しない場合、カメラは IR、白色光、熱画像、または別のアクティブな方法を必要とします。 「0 ルクス フルカラー」製品は通常、補助光、イメージ フュージョン、または関連サポートを使用します。

Sony STARVIS はスターライトと同じですか?

いいえ、STARVIS は Sony のイメージセンサー ブランドです。-スターライトは、低照度パフォーマンスを表す広範な監視用語です。-スターライト カメラでは STARVIS センサーが使用される場合がありますが、これらの用語は置き換え可能ではありません。

スターライトは赤外線暗視よりも優れていますか?

周囲光が存在し、色が重要な場合は、Starlight の方が適しています。完全な暗闇では赤外線の信頼性が高くなります。通常、両方を組み合わせたカメラの方が多用途です。

ルクス評価が低いほど常にビデオが優れていることを意味しますか?

いいえ。評価は、シャッター スピード、絞り、ゲイン、フレーム レート、画像モード、テスト方法がわかっている場合にのみ重要です。動く被写体の比較映像は、購入のより良い参考資料となります。