Sistemi TVCC il Blog

Molti non sanno che mettere a fuoco una telecamera è una operazione molto importante in un impianto per la videosorveglianza. Soprattutto quando si hanno obiettivi autoiris (AI) o galvanometrici (DC). Dato che il punto di fuoco rimane costante con il variare della luce, ma la lunghezza focale varia con in variare dell’apertura focale. Quindi, è bene tenere presente che una messa a fuoco, senza particolari attenzioni, durante il giorno può essere sufficiente, mentre di notte la scena risulterebbe sfocata.
In pratica, basterebbe mettere a fuoco la telecamera durante la notte, quando il diaframma (IRIS) sia completamente aperto, ma questo comporterebbe del lavoro notturno dispendioso e non necessario. Allora, basta dotarsi di un vetrino da saldatore, quelli che nelle eclissi solari si usano anche per vedere il sole.
Ponendo il vetrino davanti all’obiettivo, si ha l’effetto di visione notturna della telecamera, quindi il diaframma (IRIS) si apre totalmente, ora basta porre un oggetto luminoso, tipo una lampada ad incandescenza ad una distanza media della visione desiderata della telecamera e metterla a fuoco. Bloccare le viti dell’obiettivo e quindi verificare l’esito della messa a fuoco durante il giorno e la notte.

La progettazione di un sistema di videosorveglianza deve prevedere diverse conoscenze, che vanno dalla fotografia alle reti di comunicazione, passando per la meccanica per arrivare alle implicazioni legate alla legge sulla privacy. Forse, uno dei settori tecnologici che incontrano la più vasta gamma di interazione tra tecnologie diverse.

Un sistema di videosorveglianza, prevede di avere conoscenze in materia meccanica per la scelta dei materiali per una corretta installazione. Per prevenire sia il degrado dovuto alle intemperie, sia una stabilità della posizione della telecamera. Le vibrazioni continue possono influire sulla posizione preimpostata e quindi nel tempo potrebbe influire con i sistemi di Motion Detection o di analisi immagini correlati alla telecamera stessa. 
Il braccio e la custodia della telecamera sono due parti fondamentali del sistema, dato che devono proteggere sia dalle intemperie che dai tentativi non autorizzati di spostamento dell’angolo di visione. Quindi, la scelta deve essere eseguita seguendo dei criteri ben precisi, al fine di garantire la massima stabiltà e disponibilità nelle diverse condizioni di esercizio.
Un’altro fattore determinante della buona riuscita del progetto è il palo di sostegno. In molti casi ho visto utilizzare pali di sostegno che normalmente vengono utilizzati per l’illuminazione. Questi pali, non hanno una buona stabilità, quindi, in situazioni di vento o vibrazioni le stesse vengono amplificate, per arrivare alla telecamera. Dobbiamo pensare che l’operatore non dovrà visionare solo ed esclusivamente quella telecamera, quindi l’oscillazione in contemporanea di diverse telecamere visionate non sarebbe un bell’esercizio per gli occhi di nessuno. Un palo di tipo circolare di diametro 20cm è un buon palo per essere utilizzato per altezze anche fino a 6m o una robusta staffa a parete.
Superato il fattore meccanico dell’installazione bisogna pensare al posizionamento e alla corretta angolazione per ottenere una ottiva visione dell’area da supervisionare. Tenendo presente che l’illuminazione naturale ed artificiale variano durante l’arco della giornata e dell’anno. Quindi, dovranno essere evitate il più possibile posizioni di visione verso l’orizzonte o verso fonti di luce con forte intensità.
Un immagine stabile, priva di oscillazioni e con variazioni di luce non repentine è la situazione ideale per essere utilizzata dai sistemi di registrazione, trasmissione digitale e analisi immagini. Un immagine poco stabile è causa di maggiore attività del encoder video, quindi in caso di utilizzo di un sistema di codifica con VBR (Variabile Bit Rate), si ha sempre l’utilizzo di tutta la banda disponibile, vanificando ogni effetto del VBR.

Quanti di voi si sono posti la domanda: “Che cosa è meglio un sensore CCD o un sensore CMOS?”. Forse questa è tipo la domanda del tipo: “Che cosa viene prima la gallina o l’uomo?”. Nessuno ha una risposta certa, benché possa sembrare in apparenza semplice e scontata.

Le due tecnologie CCD (charge coupled device) e CMOS (complementary metal oxide semiconductor) sono due tecnologie diverse e non è semplice metterle a confronto, dato che ognuna ha caratteristiche intrinseche diverse l’una da l’altra. Tendenzialmente il mercato, spinto soprattutto dalle aspettative dei consumatori, ha messo in evidenza i vantaggi di una e dell’altra tecnologia, dando per scontato che l’una sia superiore all’altra.

Entrambi le tecnologie convertono la luce in carica elettrica che viene poi processata come segnale elettrico analogico. In un sensore CCD, ogni carica del pixel viene trasferita su di un numero limitato di nodi, per poi essere convertito in un valore di tensione, memorizzato e trasferito in modalità analogica al resto della telecamera. Mentre, nel sensore CMOS, ogni pixel ha una propria conversione di carica e il sensore stesso include un amplificatore di segnale, un correttore di rumore ed un circuito di digitalizzazione, quindi l’uscita è direttamente digitalizzata.

Malgrado entrambi le tecnologie fossero state studiate negli stessi anni, fra il 1960 e il 1970, l’industria ha potuto produrre da subito sensori CCD con buone risoluzioni, il che ha determinato la scelta del tipo di sensore più diffuso negli ultimi anni. Come del resto negli stessi anni è stato con il segnale PAL e NTSC, proprio durante i giochi olimpici di Monaco.

Entrambi le tecnologie offrono ottime prestazioni d’immagine, quando queste sono state egregiamente progettate. Il CCD è ancora molto utilizzato, soprattutto in quei settori dove è richiesta un’elevata qualità di immagine a dispetto della grandezza del sensore. Mentre, il sensore CMOS è maggiormente apprezzato, dove è necessario avere bassi consumi e dimensioni ridotte. Anche se, il mercato consumer attualmente ha installato sensori CCD, dove è richiesta una dimensione ridotta ed alta qualità, mentre installa CMOS dove è richiesta elevata qualità senza problemi di dimensioni, contraddicendo completamente quanto detto fino ad ora.

Ancora una volta l’industria di massa fa la sua scelta ed influenza il mercato, a dispetto di quanti possono pensare che sia scontato dire: che il mercato influenzi sempre l’industria. Il fatto è che la produzione di massa dei chip CCD risulta ancora molto più economica di quella dei sensori CMOS.

Possiamo quindi concludere che: i sensori CCD e CMOS sono complementari fra di loro, le loro caratteristiche intrinseche possono spingere a scegliere uno a l’altro, dipende dalle applicazioni stesse.

Per molti installatori e progettisti coinvolti nella realizzazione di sistemi di videosorveglianza, reperire informazioni che riguardano le basi della tecnica video non è facile, soprattutto perchè, a mio giudizio, non vi è una diffusa ed adeguata preparazione in questo campo di applicazioni. In molti casi, sia nella progettazione che nella realizzazione, avvengono errori sistematici, causati soprattutto dalla non adeguata preparazione della filiera che ha interessato il progetto stesso.
La naturale conseguenza, quando si vuole risolvere un problema, è di cercare una strategia e metterla in atto. Personalmente, penso che l’informazione tecnica è il principio di base perché un progetto si realizzi nel migliore dei modi. E’ per questo che il Blog sarà sempre provvisto di materiale e documenti utili a migliorare e diffondere la conoscenza tecnica.