Disponete di dati di test sulle prestazioni del sensore Sony in ambienti con scarsa illuminazione?

Ho perso il conto di quante volte un acquirente mi ha chiesto di specifiche per la bassa luminosit๠- solo per rendersi conto in seguito che i numeri visti altrove erano completamente fuorvianti.

Prestazioni del sensore Sony in condizioni di scarsa illuminazione² è meglio misurato da Valori SNR1³, non le valutazioni di marketing Lux. Sony Sensori STARVIS 2⁴ come il IMX678⁵ e IMX585⁶ offrono una sensibilità nel vicino infrarosso fino a 2,5 volte superiore e valori SNR1 fino a 0,12 lx, assicurando riprese chiare nell'oscurità quasi totale senza sfocature di movimento.

Dati di test della telecamera PTZ con sensore Sony in condizioni di scarsa illuminazione

In questo articolo, analizzerò i dati reali dei test sui sensori che utilizziamo in Loyalty-Secu. Vi spiegherò quali sono i numeri che contano davvero e vi mostrerò come evitare le trappole speculative più comuni in questo settore. Entriamo nel vivo.

In che modo il sensore della mia telecamera PTZ è paragonabile ad altri in 0,001 Lux⁷ Condizioni?

Sento questa domanda almeno una volta alla settimana. E ogni volta devo fermarmi e chiedere: dove hai preso quel numero di 0,001 Lux?

La maggior parte delle dichiarazioni di 0,001 Lux proviene da test con otturatori lenti, che causano una forte sfocatura da movimento. Un confronto equo tra sensori richiede condizioni fisse: stessa apertura dell'obiettivo, stessa velocità dell'otturatore, stesso livello di AGC. In base a queste regole, i sensori STARVIS 2 superano costantemente le generazioni precedenti con un ampio margine.

Confronto sensore telecamera PTZ bassa luminosità 0,001 Lux

Perché la maggior parte dei numeri Lux è fuorviante

Ecco qualcosa che la maggior parte delle fabbriche non vi dirà. Quando dichiarano 0,0001 Lux, spesso eseguono test con Otturatore lento⁸ (chiamato anche Sens-up) attivato. L'otturatore lento mantiene l'otturatore aperto più a lungo. Una maggiore quantità di luce colpisce il sensore. L'immagine appare più luminosa. Ma tutto ciò che si muove (una persona, un'auto, persino un albero che ondeggia) diventa sfocato. Non si riesce a leggere un volto. Non si riesce a leggere una targa. Per un telecamera di sicurezza⁹, Questo vanifica l'intero scopo.

Nei progetti reali, nessuno esegue lo Slow Shutter su una telecamera PTZ che sorveglia un cancello o un parcheggio. L'obiettivo è sempre in movimento. Quindi il numero di 0,0001 Lux non significa nulla nella pratica.

L'ho imparato a mie spese anni fa. Un cliente mi chiamò, furioso, perché il suo filmato non assomigliava affatto al video campione. La fabbrica aveva effettuato il test con un otturatore di 4 secondi. Su un sito reale? Inutile.

Come confrontare i sensori nel modo giusto

Quando valuto un sensore per le nostre telecamere PTZ, blocco innanzitutto tre cose:

• Velocità dell'otturatore: Fisso a 1/30s (NTSC) o 1/25s (PAL)
• Apertura dell'obiettivo: F1.6 o F1.4, coerenti in tutti i test
• AGC (Controllo automatico del guadagno¹⁰): Impostazione di un massimo fisso, nessun boost illimitato

Poi guardo l'immagine a diversi livelli di luce - 1 Lux, 0,1 Lux, 0,01 Lux - e controllo il rumore, precisione del colore¹¹, e dettagli. È qui che i sensori STARVIS 2 si distinguono. A 0,01 Lux, una fotocamera basata su IMX678 mostra ancora filmati a colori utilizzabili. Una vecchia fotocamera IMX415, allo stesso livello di luce, è già in modalità bianco e nero rumoroso.

Confronto rapido dei sensori in condizioni controllate

Parametro del test	IMX678 (Starvis 2)	IMX585 (Starvis 2)	IMX415 (Starvis 1)
Risoluzione	4K (8MP)	4K (8MP)	4K (8MP)
Dimensioni del sensore	1/1.8	1/1.2	1/2.8
Immagine a colori utilizzabile a	0,01 Lux	0,005 Lux	0,05 Lux
Immagine in bianco e nero utilizzabile a	0,002 Lux	0,001 Lux	0,01 Lux
È necessario un otturatore lento?	No	No	Spesso sì

Condivido sempre questo tipo di dati di prova controllati con i miei Acquirenti B2B¹² prima di effettuare un ordine. In questo modo si risparmia tempo e si evitano spiacevoli sorprese in fase di accettazione del sito.

Posso vedere l'SNR (Rapporto segnale/rumore¹³) Rapporti per le fotocamere Sony?

Adoro questa domanda. Quando un acquirente chiede i dati SNR invece delle valutazioni Lux, so subito che ha capito cosa conta davvero.

SNR1 è una metrica specifica di Sony che misura il livello di luce in cui il segnale è uguale al rumore. Un SNR1s più basso significa immagini più pulite nelle scene più scure. Per l'IMX678, SNR1s è di 0,18 lx. Per l'IMX585, scende a 0,12 lx - circa 2,5 volte meglio dei 0,47 lx del vecchio IMX415.

Rapporto segnale/rumore SNR Rapporto telecamera Sony STARVIS 2

Cosa dice in realtà SNR1s

SNR è l'acronimo di Signal-to-Noise Ratio (rapporto segnale/rumore). In parole povere, il segnale è il dato utile dell'immagine: il volto, la targa, l'oggetto che vi interessa. Il rumore è la grana casuale e i punti di colore che appaiono quando non c'è abbastanza luce. Quando il segnale è uguale al rumore (SNR = 1), si raggiunge il limite delle riprese utilizzabili. Al di sotto di questo punto, l'immagine è per lo più rumore.

Sony ha creato la metrica SNR1s specificamente per le telecamere di sicurezza. Risponde a una domanda: a quale livello di luce il sensore raggiunge SNR = 1? Più basso è questo numero, migliori sono le prestazioni del sensore al buio.

Utilizzo questa metrica come filtro principale quando scelgo i sensori per un nuovo modello PTZ. Taglia tutti i rumori del marketing. Un solo numero. Una sola verità.

Dati SNR1 per le nostre principali opzioni di sensore

Modello di sensore	Generazione	Valore SNR1s	Dimensione dei pixel	Il miglior caso d'uso
IMX678	Starvis 2	0,18 lx	2,0 μm	Sorveglianza della città, traffico intelligente
IMX585	Starvis 2	0,12 lx	2,9 μm	Banchine non illuminate, prevenzione degli incendi boschivi
IMX415	Starvis 1	0,47 lx	1,45 μm	Ambienti interni ben illuminati

Tengo sempre a portata di mano queste schede tecniche. Quando un acquirente me lo chiede, invio il grafico ufficiale della curva SNR1s del sensore e il nostro filmato di prova affiancato. Numeri e video insieme: è l'unico modo per creare una vera fiducia.

Perché le dimensioni dei pixel sono importanti per l'SNR

Un pixel più grande raccoglie più luce. È così semplice. L'IMX585 ha un pixel da 2,9 μm su un sensore 1/1,2. L'IMX415 ha un pixel da 1,45 μm su un sensore da 1/2,8. Anche se entrambi sono da 8 MP e 4K, ogni pixel dell'IMX585 cattura circa quattro volte più luce. Ecco perché il divario tra i due SNR1 è così ampio.

Lo spiego sempre agli acquirenti che si chiedono perché due fotocamere 4K possano apparire così diverse di notte. La risoluzione è solo una parte della storia. La dimensione dei pixel è l'altra metà. Ed è la metà che la maggior parte delle schede tecniche cerca di nascondere.

Le mie riprese in visione notturna rimarranno nitide senza attivare le luci IR troppo presto?

Ho sentito questa lamentela molte volte. La fotocamera passa alla modalità in bianco e nero troppo presto e si perdono i dettagli dei colori proprio quando sono più importanti.

Le telecamere con sensori STARVIS 2 mantengono le riprese a colori utilizzabili anche al crepuscolo e in condizioni di scarsa illuminazione. Questo ritarda l'interruttore del filtro IR, mantenendo l'immagine a colori più a lungo. In combinazione con un'adeguata Sintonizzazione ISP¹⁴, Le nostre telecamere PTZ evitano l'attivazione prematura dei raggi infrarossi fino a 30 minuti rispetto ai vecchi modelli di sensori.

Telecamera PTZ per la visione notturna con soglia di luce IR STARVIS 2

Il problema della commutazione IR

Ogni telecamera di sicurezza ha un Filtro taglia IR¹⁵. Durante il giorno, questo filtro blocca la luce infrarossa e l'immagine appare naturale. Di notte, il filtro si allontana e la telecamera vede la luce IR proveniente dai LED integrati. La domanda è: quando la fotocamera effettua il cambio?

Se il sensore non è abbastanza sensibile, inizia a perdere presto i dettagli dei colori. L'ISP (Image Signal Processor) vede un'immagine scura e rumorosa e attiva il passaggio alla modalità bianco e nero. Questo accade troppo presto nelle fotocamere con sensori più vecchi. Si perdono preziose informazioni sui colori, come il colore di una giacca, di un'auto o di una borsa, durante le ore critiche del crepuscolo e dell'alba.

Ho visto progetti in cui la polizia aveva bisogno del colore della giacca per identificare un sospetto. La telecamera era già passata alla modalità IR. Le riprese erano inutili a tale scopo.

Come STARVIS 2 ritarda il passaggio al digitale

Con STARVIS 2, il sensore raccoglie più luce ad ogni lunghezza d'onda. Ciò significa che l'ISP riceve un segnale più pulito e luminoso anche quando la luce si affievolisce. Non deve farsi prendere dal panico e passare alla modalità IR.

Nei miei test, la nostra telecamera PTZ basata su IMX678 ha mantenuto il colore pieno fino a circa 0,01 Lux con un obiettivo F1,6. Una telecamera basata su IMX415, nelle stesse condizioni, passa al bianco e nero intorno a 0,05 Lux. Questa differenza si traduce in circa 20-30 minuti di riprese a colori in più durante il tramonto.

Per molti dei miei acquirenti, quei 30 minuti sono la finestra più importante della giornata. Furti, effrazioni, vandalismi: molti di questi avvengono proprio all'imbrunire.

Il ruolo della regolazione ISP

Il sensore da solo non prende la decisione di commutazione. Il firmware dell'ISP controlla la soglia. In Loyalty-Secu, lavoro con il nostro team di ricerca e sviluppo per mettere a punto la logica di commutazione giorno/notte per ogni modello di sensore. Impostiamo la soglia in base alle condizioni reali sul campo, non solo ai dati di laboratorio.

Aggiungiamo anche un buffer di isteresi, in modo che la telecamera non vada avanti e indietro tra la modalità a colori e quella IR quando i livelli di luce fluttuano. Si tratta di un piccolo dettaglio, ma fa una grande differenza nei cantieri reali dove i lampioni tremolano o le nuvole passano continuamente sopra la testa. Nessuno vuole una telecamera che cambia modalità ogni 10 secondi.

Vantaggio della sensibilità NIR

I sensori STARVIS 2 rispondono meglio anche alla luce del vicino infrarosso a 850 nm. Questo è importante perché quando la telecamera passa alla modalità IR, ogni LED IR produce più luce utilizzabile per il sensore. Il risultato è che è possibile utilizzare un numero inferiore di LED a una potenza inferiore. Meno calore. Maggiore durata dei LED. Minore assorbimento di energia dal pannello solare.

Per i siti off-grid, che molti dei miei clienti utilizzano, si tratta di un vantaggio reale e misurabile. Alcuni clienti in Medio Oriente mi hanno riferito di una maggiore durata della batteria di notte dopo essere passati da una telecamera Starvis 1 a un modello Starvis 2. Questo tipo di miglioramento si aggiunge rapidamente a un'implementazione di 50 telecamere. Questo tipo di miglioramento si somma rapidamente in un'installazione di 50 telecamere.

Come funziona il Dimensioni del sensore¹⁶ Influisce sul dettaglio che catturo nei parcheggi bui?

Ricevo spesso questa domanda dagli integratori che progettano sistemi per parcheggi. Hanno bisogno di numeri di targa e dettagli dei volti a 50 metri al buio.

I sensori più grandi catturano più luce per pixel, migliorando direttamente i dettagli e riducendo il rumore nelle scene buie. Un sensore 1/1,2 come l'IMX585 raccoglie circa quattro volte più luce di un sensore 1/2,8 come l'IMX415 alla stessa risoluzione, producendo filmati significativamente più nitidi nei parcheggi non illuminati.

Confronto tra le dimensioni del sensore e il dettaglio della sorveglianza di un parcheggio buio

Le dimensioni del sensore non riguardano solo il campo visivo

Molti pensano che le dimensioni del sensore cambino solo il campo visivo o la profondità di campo. Nelle telecamere di sicurezza, invece, cambia soprattutto una cosa: la quantità di luce che ogni pixel riceve.

Un sensore 1/1,2 ha una superficie molto più ampia di un sensore 1/2,8. A parità di risoluzione di 8MP, il sensore 1/1.2 distribuisce gli 8 milioni di pixel su un'area più ampia. Ogni pixel è fisicamente più grande. I pixel più grandi catturano più fotoni. Più fotoni significano un segnale più forte. Un segnale più forte significa meno rumore. Meno rumore significa che è possibile vedere i dettagli - un volto, una targa, una mano - anche in un parcheggio buio e senza luci.

Ho affrontato questa logica con decine di acquirenti. Una volta che la vedono, la scelta del sensore diventa ovvia.

Confronto tra i dettagli del mondo reale

Nei miei test presso la nostra struttura, ho impostato un obiettivo targa a 60 metri. Ho utilizzato due fotocamere affiancate: una con IMX585 (1/1,2) e una con IMX415 (1/2,8). Entrambe avevano una risoluzione 4K. Entrambe utilizzavano lo stesso obiettivo con zoom ottico 40X. Entrambe puntavano sulla stessa lastra.

A 0,05 Lux:

• La fotocamera IMX585 ha mostrato una lastra chiara e leggibile con un rumore minimo.
• La fotocamera IMX415 ha mostrato una lastra sfocata con grana visibile. I caratteri erano appena leggibili.

A 0,01 Lux:

• L'IMX585 ha retto ancora. La lastra era leggibile in modalità bianco e nero.
• L'IMX415 era inutilizzabile. Troppo rumore. I personaggi si confondevano con lo sfondo.

Ho registrato entrambi i test e condivido il filmato con tutti gli acquirenti che me lo chiedono. Vedere per credere.

Scegliere il sensore giusto per il progetto

Tipo di progetto	Sensore consigliato	Dimensioni del sensore	Perché
Parcheggio illuminato (lampioni)	IMX678	1/1.8	Buon equilibrio tra costi e prestazioni
Parcheggio non illuminato o concessionaria	IMX585	1/1.2	Massima cattura della luce in condizioni di oscurità
Magazzino o atrio interno	IMX415	1/2.8	Conveniente, luce sufficiente in ambienti chiusi
Cantiere remoto (solare)	IMX585	1/1.2	Migliori prestazioni NIR, minore potenza del LED IR

Aiuto sempre i miei clienti a scegliere il sensore giusto per le condizioni reali del loro cantiere. Non ha senso pagare per un sensore 1/1,2 se il parcheggio ha già una buona illuminazione. E non ha senso risparmiare su un sensore da 1/2,8 se il cantiere è buio pesto. Il giusto abbinamento consente di risparmiare denaro e di evitare ispezioni fallite.

Conclusione

Smettete di fidarvi dei numeri di Lux. Chiedete i dati di SNR1, fate dei test in condizioni fisse e adattate le dimensioni del sensore al vostro sito reale. È così che si prendono le decisioni reali.