Cámaras megapíxeles con matriz CMOS.

Cámaras megapíxeles con matriz CMOS.

El interés cada vez mayor del mercado de la seguridad en las cámaras IP de megapíxeles está estimulando la transición de CCTV a un nivel fundamentalmente nuevo, que es la televisión de alta definición. . Las cámaras IP megapíxeles, que se benefician de alta resolución, alta velocidad de imagen, presentación digital, procesamiento y transmisión de señales, son verdaderamente el eslabón perdido en un verdadero sistema digital.
Actualmente, las cámaras IP de megapíxeles utilizan matrices CCD (dispositivo de carga acoplada) y CMOS (semiconductor de óxido metálico complementario) sensibles a la luz con resoluciones de 1,3 a 8 megapíxeles como generadores de imágenes.
Una ventaja importante de una matriz CMOS es la combinación de las partes analógicas y digitales del dispositivo en un chip, es decir, directamente los elementos fotosensibles y el procesador de señal. De hecho, cada píxel tiene su propio amplificador, por lo que se puede ajustar con precisión su tiempo de exposición. Las diferencias fundamentales debidas a las características tecnológicas se muestran en la tabla. Le permiten evaluar las ventajas y desventajas de cada tecnología.

Sensibilidad
El índice de sensibilidad típico de las cámaras CMOS de megapíxeles es menor en comparación con las cámaras basadas en CCD. Eso sí, si hablamos de matrices del mismo formato. Esto se debe a que el fotodiodo de la célula fotosensible ocupa un área mucho menor del elemento de matriz en comparación con un CCD. También es importante tener en cuenta que los fabricantes de cámaras megapíxeles están estrictamente limitados por el formato de las lentes utilizadas en CCTV y, como resultado, utilizan matrices CMOS de formato 1/3, 1/2 y, con menor frecuencia, 2/3 de pulgada. A medida que aumenta la resolución, la sensibilidad de la matriz disminuye debido a una disminución en el área de píxeles. Sin embargo, la tecnología CMOS evoluciona constantemente y la sensibilidad de las cámaras aumenta. Además, los fabricantes utilizan tecnologías que aumentan la sensibilidad, ampliamente conocidas en vigilancia de seguridad. Por lo tanto, para mejorar la capacidad de «ver en la oscuridad», todos los fabricantes de cámaras IP CMOS de megapíxeles implementan un modo de «obturador lento». Esta tecnología es bien conocida por cualquiera que haya realizado fotografías nocturnas con una cámara digital. Desafortunadamente, el característico desenfoque de la imagen no permite utilizar este modo para ninguna tarea. Existen otros métodos, como apagar el color (modo día-noche electrónico), apagar el filtro IR (modo día-noche mecánico) o cambiar entre matrices. En el último caso, la cámara puede utilizar dos matrices: una matriz CMOS de alta resolución para tomas diurnas, la segunda con menor resolución (generalmente CCD) y, en consecuencia, mayor sensibilidad para el modo nocturno.

Rango dinámico
Gracias a la estructura CMOS mencionada anteriormente, la matriz implementa un mecanismo de acceso aleatorio, que permite leer grupos seleccionados de píxeles. Al ajustar el tiempo de exposición de esta manera, los fabricantes de sensores CMOS pueden crear cámaras con un amplio rango dinámico que pueden producir imágenes de alta calidad en condiciones de iluminación de alto contraste. El rango dinámico típico de las cámaras CMOS es de alrededor de 60 dB frente a 50-54 dB para los modelos basados ​​en CCD.

Velocidad de formación y compresión de imágenes
A pesar de que las matrices CCD tienen una característica de mayor sensibilidad, el principal factor que limita su uso es la baja velocidad de lectura de la carga y, como consecuencia, la incapacidad de proporcionar una alta velocidad de formación de imágenes. Cuanto mayor sea la resolución de la matriz, menor será la velocidad de formación de la imagen. A su vez, la tecnología CMOS, que combina un elemento fotosensible y un chip de procesamiento, permite una alta velocidad de formación de fotogramas incluso para sensores de 3 MP.
Sin embargo, el uso de sensores CMOS de megapíxeles para cámaras IP en sistemas de videovigilancia requiere una compresión eficaz del flujo de datos. Los algoritmos de compresión más comunes en CCTV IP actualmente son M-JPEG, MPEG4 y H.264. El primero suele ser implementado directamente en el sensor CMOS por el propio fabricante de la matriz. Los algoritmos MPEG4 y H.264 son más eficientes, pero requieren un procesador potente. Para generar una transmisión en tiempo real con una resolución de más de 2 megapíxeles, las cámaras IP CMOS utilizan coprocesadores que proporcionan cálculos adicionales.

Consumo de energía
Una ventaja importante de los sensores CMOS de megapíxeles es su menor consumo de energía. Lamentablemente, el consumo de energía aún no es una característica fundamental en nuestro país que nos permita evaluar los equipos técnicos de seguridad. En realidad, una cámara IP para exteriores de megapíxeles es esencialmente una bombilla incandescente que funciona las 24 horas del día. Por ejemplo, el consumo de energía de una cámara IP CCD de 1,3 MP es de aproximadamente 9 W, teniendo en cuenta la carcasa térmica; en la estación fría, dicha cámara consume entre 30 y 40 W; Entonces, puedes imaginar las necesidades de electricidad para una instalación con 100 cámaras. El consumo de energía típico de una cámara CMOS de 1,3 megapíxeles es la mitad.

Costo de las cámaras IP con matriz CMOS
Actualmente, las cámaras IP basadas en sensores CMOS se están volviendo cada vez más populares, principalmente debido al apoyo de la tecnología por parte de los líderes en CCTV IP. Sin embargo, su coste es mayor que el de las cámaras CCD similares. Esto a pesar de que la tecnología CMOS, que combina partes analógicas y digitales del dispositivo, permite la creación de cámaras más económicas. La situación es que hoy el coste de una cámara IP está determinado por sus capacidades y características. Lo importante no es el tipo de matriz, sino el software implementado por el procesador de la cámara.

Cámara IP día/noche AV3100 de 3 megapíxeles con M-JPEG, HDTV y PoE (Arecont Vision)
La cámara de red AV3100 transmite video con resolución de 3 megapíxeles y está diseñada para funcionar como parte de sistemas de video IP o televisión tecnológica que requieren un alto grado de detalle de imagen. El AV3100 cuenta con un sensor CMOS de escaneo progresivo de 1/2 pulgada, utiliza la tecnología Arecont Vision MegaVideo®, tiene una sensibilidad de 0,2 lux y es compatible con lentes ADS. Es capaz de transmitir una secuencia de vídeo en formato M-JPEG a través de una red IP con una resolución de hasta 2048 x 1536 píxeles. a 15 fps o 1920 x 1080 píxeles. a 22 fps con una velocidad de transferencia de datos de hasta 55 Mbps, admite protocolos TFTP y HTTP, funciones electrónicas PTZ y ROI y cumple con los requisitos del estándar HDTV. AV3100 está equipado con una entrada/salida de alarma, un detector de movimiento de 64 zonas, puede alimentarse desde una fuente de 15-48 V CC o mediante tecnología PoE y viene con el software AV100 gratuito.

Nueva cámara IP megapíxeles TCM-4301 (ACTi)
La cámara admite el moderno protocolo de grabación y transmisión de datos H.264 a velocidades de hasta 18 fps (cuadros por segundo). La cámara tiene una matriz CMOS de barrido progresivo de 1/3” de micra, un códec triple H.264/MPEG-4/MJPEG con dos canales de transmisión independientes. Resolución: SXGA (1280 x 1024); HD720 (1280 x 720); VGA (640 x 480), QVGA (320 x 240), QQVGA (160 x 112). Velocidades de transferencia de video de hasta 18 fps con SXGA, hasta 24 fps con HD720, hasta 30 fps con VGA e inferiores. 0,5 lux a F 1,0. Canal de audio bidireccional, micrófono incorporado. Detector de movimiento incorporado. Fuente de alimentación DC 12 V y PoE.

Cámara IP de tamaño pequeño M1011 con H.264/M-JPEG/MPEG-4 y VGA (AXIS)
La cámara de red en color M1011 de AXIS Communications está diseñada para videovigilancia en interiores. Admite formatos de compresión H.264, M-JPEG y MPEG-4 Parte 2 y es capaz de transmitir vídeo multitransmisión con resoluciones de hasta VGA (640 x 480 píxeles) a velocidades de hasta 30 fps. El M1011 cuenta con un sensor CMOS de escaneo progresivo de 1/4 de pulgada, obturador electrónico, lente de apertura fija de 4,4 mm con un ángulo de visión de 47° y ofrece transmisiones de vídeo estables y de alta calidad con una iluminación tan baja como 1 lux. Admite todas las funciones para ajustar la calidad de la imagen y el control de exposición, tiene un detector de movimiento y un búfer de video con una capacidad de 16 MB. Se puede acceder al vídeo desde cualquier PC en red a través de cualquier navegador web o mediante las interfaces del software AXIS Camera Station.

Cámara IP exterior antivandálica “día-noche” 2530V con MPEG-4 y M-JPEG, D1 a 25 fps y protección IP66 (Cisco)
La cámara de red diurna y nocturna de 2530 V tiene una carcasa térmica a prueba de vandalismo y está diseñada para usarse en exteriores a temperaturas de -30 °C a 30 °C. hasta +55 ºC. Está equipado con 1/3″ Sensor CMOS de escaneo progresivo con WDR, filtro de corte IR móvil, lente con zoom de 3,5x con AR y soporte giratorio para seleccionar la dirección de visión. Gracias a esta configuración, la cámara IP es capaz de generar vídeo en color/blanco y negro con una iluminación de hasta 0,4/0,04 lux y transmitir 1 o 2 secuencias de vídeo en MPEG-4 y/o M-JPEG con una resolución de hasta a D1 (720 x 576 píxeles) y velocidad de fotogramas de hasta 25 fps. Además, el Cisco 2530V proporciona audio bidireccional, detección de movimiento y alertas al operador, y acceso a sus transmisiones de video a través de una interfaz de navegador web o el software Cisco CVSM.

Cámara IP Pelco Sarix™ IXE20 de 1/3 de pulgada con resolución H.264 y M-JPEG HD a 30 fps (Pelco by Schneider Electric)
La cámara de red día-noche IXE20 de 2,1 megapíxeles utiliza un potente procesador de plataforma extendida, tecnología patentada Sarix™ y está diseñada para funcionar como parte de sistemas de videovigilancia IP con iluminación de hasta 0,2/0,05 lux. Está equipado con un sensor CMOS de escaneo progresivo, un filtro IR mecánico, admite algoritmos de compresión H.264 y M-JPEG y puede transmitir hasta 2 transmisiones de video simultáneamente con una resolución máxima de 1920 x 1080 píxeles. Al mismo tiempo, la cámara es capaz de ofrecer una velocidad de 30 fps con resolución HD. Además, el Pelco IXE20 tiene WDR y enfoque automático (ABF), entrada/salida de alarma, una ranura para tarjeta MiniSD, admite tecnología PoE y puede ejecutar un navegador web o el software Pelco Endura y Digital Sentry.

Cámara IP día-noche de 1,3 megapíxeles STC-IPM3090A con M-JPEG/MPEG-4, lente de 4,2 mm y canal de audio (Smartec)
La cámara de red universal día-noche STC-IPM3090A de la marca Smartec está equipada con un sensor CMOS de 1,3 megapíxeles con escaneo progresivo, un filtro IR móvil y produce vídeo en color/blanco y negro de alta calidad con niveles de iluminación de hasta 0,5 /0,05 lux, con sensibilidad IR en el rango de 700 a 1100 nm. Puede transmitir simultáneamente cuatro transmisiones de video a través de la red con parámetros configurados individualmente en formatos MPEG-4 o M-JPEG con una resolución de hasta 1280 x 1024 píxeles. y frecuencia de hasta 30 fps. STC-IPM3090A está equipado con una lente megapíxel con una distancia focal de 4,2 mm, admite tecnología PoE y tiene entrada/salida de audio, detección de movimiento y entrada/salida de alarma. Además, la cámara IP viene completa con el software NVR en ruso para 32 canales y puede controlarse mediante el software Smartec NetStation o XProtect de Milestone.

Cámara minidomo en red SNC-DM160 (Sony)
Producida en una versión a prueba de vandalismo, la cámara tiene una matriz CCD de 1/3 de pulgada con escaneo progresivo, tecnología ExwavePRO y una resolución de 1,3 megapíxeles. La cámara tiene una matriz de megapíxeles de alta resolución y una función Light Funnel. La calidad de imagen JPEG se logra mediante un algoritmo de velocidad de bits constante. Los ajustes de gamma variables, la posibilidad de montaje en pared o techo y el sencillo ajuste del ángulo de visión hacen que la cámara sea fácil de instalar y usar. La cámara tiene una potente lente de zoom (relación de zoom de 3,6x, ángulo de visión de más de 100 grados) con ajuste de zoom y ángulo de visión, y enfoque rápido. Formato de compresión seleccionable: JPEG o MPEG-4, es posible la codificación doble. Función día-noche. Alertas de voz y audio bidireccionales.
SNC-DM160 tiene la plataforma DEPA: función de análisis de vídeo inteligente y detección de movimiento inteligente. Equipado con puertos de entrada de sensor/salida de alarma. La cámara cumple con el estándar IEEE802.1X. Tiene funciones SolidPTZ/Recorte y enmascaramiento de zonas confidenciales.

Cámara IP de alta resolución megapíxeles HD (IndigoVision)
La cámara implementa el mejor estándar de compresión H.264 de su clase (verificado por ISO 14496-10), con una resolución mínima de 15 fps. La resolución de la cámara es de 1280 x 720 píxeles. Matriz CMOS 1/3″ Escaneo progresivo.
Alimentación mediante protocolo PoE mediante cable de red o fuente externa de 24 VAC.
Todas las cámaras IndigoVision vienen con lentes.
Los algoritmos analíticos integrados (tanto en las cámaras como en el sistema de grabación) le permiten procesar todas las imágenes, aumentando la eficiencia del control y el volumen de las tareas de seguimiento realizadas sin aumentar el número de operadores.
Los algoritmos analíticos le permiten detectar grupos de objetos, movimiento, objetos abandonados, etc.
La velocidad de fotogramas variable (ACF) permite, utilizando análisis integrados, monitorear constantemente la cantidad de cambio entre fotogramas y, en caso de que no haya movimiento, los fotogramas de frecuencia se reducen al mínimo: uno por segundo. Cuando se produce movimiento, la velocidad de fotogramas se restablece instantáneamente al valor especificado por el usuario. Esto permite lograr múltiples ahorros en la capacidad de grabación y la carga en el canal de transmisión de información.