Lux değeri, üreticiler tarafından kameralarının düşük ışık kabiliyetlerini gösterme açısından pazarlama için kullanılmaktadır. Ancak gerçekte, bu spekler güvenilir değildir.
Bu bölümde ele alacak olduğumuz başlıklar :
- lux değeri nasıl test edilir, belirlenir
- nasıl standartlar kullanılıyor ve gerçekçilik durumları
- Renkli vs S/B etkisi
- Shutter hızının lüx değerine dahil edilmesi,
- IR ve beyaz ışık aydınlatması
- Süper düşük ışık kameralardaki gelişmeler
Temel Sorun: Üreticiler Lüks Değerlerini Kendi Belirler
Minimum aydınlatma özellikleri temelde kusurludur çünkü her üretici kameralarının lüks oranlarını nasıl belirleyeceklerine kendisi karar verir. Bazı standartlar mevcut olsa da, bunlar yaygın olarak benimsenmemiştir ve birçok üretici kabul edilebilir minimum aydınlatmayı belirlemek için kendi yöntemlerini kullanır.
En önemlisi, her üretici bir görüntünün kullanışlılığına bakar. Kendi takdirine bağlı olarak kullanışlı olduğunu düşündüğü bu nokta, kendi kendine atanan lüks derecesi olur.
Lux değeri belirlemesinde Rekabet faktörü :
Ek olarak, her üretici kendi yöntemlerine göre neyin kullanılabilir bir görüntü olup olmadığını belirlemekte özgür olduğundan, rakiplerinin çoğunun da aynı şeyi yapacağını bildikleri için mümkün olan en karanlık görüntüyü seçme konusunda bir teşvik vardır. Birden fazla üretici, teknik özelliklerini rakipsiz göstermek için kendi lüks derecelendirmelerini belirlerken rakiplerinin lüks derecelendirmelerini dikkate aldıklarını açıkladı. Rekabetçi nedenlerle yapılan bu keyfi ayarlama, bir üreticinin lüks derecelendirmelerini büyük ölçüde saptırabilir.
Kullanılan Standartlar – Test koşulları Gerçek dünya değil!!!
Minimum aydınlatma testi için geçerli olan bazı standartlar olsa da, bunlar yaygın olarak kullanılmamaktadır. Bazı üreticiler testlerinde IEC 62676-5‘e (“Kamera cihazları için Spesifikasyonlar ve Görüntü Kalitesi Performansı”) atıfta bulunur, ancak kullanımı yaygın değil.
https://webstore.iec.ch/publication/34391
Standart mevcut olsa bile, gerçek dünya koşullarından uzaktır. Örneğin, IEC 62676’yı izleyen testler, kameranın görüş alanını dolduran ışıklı grafikler kullanır:
https://cdn.standards.iteh.ai/samples/22057/4c0920d920924913860805faad4f6ba0/IEC-62676-5-2018.pdf
Bu, standardizasyon için iyi olsa da, gerçek sahneler o kadar kontrollü değildir; bu grafikler kullanılarak gerçekçi bir şekilde test edilmesi pek mümkün değildir.
Motion Blur Etkisi :
Renkli düşük ışık testimizde gösterdiğimiz gibi, yüksek performanslı kameralar bile hareketli nesneleri bulanıklaştırdı. Ancak hangi test yöntemi kullanılırsa kullanılsın minimum aydınlatma genellikle sadece sabit nesneler üzerinde gerçekleştirilir.
Bu, minimum aydınlatma spesifikasyonlarının gerçek dünya sahnelerine dönüştürülmesini daha da zorlaştırır çünkü bir kamera lüks derecesinin çok üzerinde bile, görüntü ayrıntılarının hareketli nesnelerde bulanık olması muhtemeldir.
Örneğin, aşağıdaki kamera hedef hareketsizken kabaca konu ayrıntılarını, ayrıca test çizelgesinin birkaç satırını ve bazı kullanılabilir renkleri gösterirken, hareket halindeyken bu ayrıntılar kayboluyor (sağda).
Teknik özellikler dokümanına dikkat edin
Üreticilerin datasheet(teknik dokuman) içinde bahsettiği anahtar niteleyicilerin farkında olmak önemlidir.
- Renkli vs tek renkli(Siyah Beyaz)
- F-stop
- IRE
- Shutter hızı
- AGC ayarı
Renkli vs S/B :
Motorlu IR kesme filtreleri içeren gerçek gündüz/gece kameraları genellikle 2 lüks derecesini listeler, ilki renkli modda, ikincisi tek renkli modda.
Bu fark, renkli modda kesilen ortam IR ışığının IR kesici filtreden dolayı girememesi nedeniyle tek renkli modda, artan performanstan kaynaklanmaktadır.
Ürün spec’lerinde renkli ve siyah beyaz görüntü arasındaki farklar 10 kat gibi değerler görünse de (ör: renkli : 0.1 lux , siyah/beyaz : 0.01 lux)
Ortam IR ışığından kaynaklanan kazançlar meydana gelse de, 10x artışlar abartılmıştır.
F sayısı ve Lux değeri :
Bazı üreticiler, minimum aydınlatmayı kameranın kullandığı lensten farklı bir F numarası kullanarak belirtir.Örneğin, bir üretici kamera lüks derecesinin f/1,0’da 0,01 lüks olduğunu söyleyebilir, ancak kamerada entegre bir f/2,0 lens olabilir.
Örnekte, F1.2 lens iris açıklığı için lux değerleri belirtilmiş olmasına rağmen, kamera F1.8 irisli lense sahip olarak gelmektedir. Bu durumda yakaladığı ışık miktarlarında oluşan farklılıktan kaynaklı olarak, ürün spec’inde belirtilenden farklı bir sonuçla karşılaşılır.
Ayrıca, bu özellikler tipik olarak değişken odaklı lensler kullanılırken belirli bir kameranın en geniş görüş alanında alınır. Bununla birlikte, F sayısı genişten telefotoya büyük ölçüde değişebilir ve kamera yakınlaştırıldığında düşük ışık performansını kötüleştirir.
IRE Seviyesi :
IRE, analog kameraların kompozit video çıkışları kullanılarak test edilen, ancak artık IP’de uygulanamayan, bir analog video sinyalindeki kontrast seviyesinin bir ölçüsüdür. Bununla birlikte, IP kameralar tam çözünürlüklerinde analog çıktı sağlamadığından, tartışmalı bir ölçüdür.
Halen bazı üreticiler spec’lerinde farklı IRE değerleri için farklı ışık değerleri gösterir.
IRE ismi Institute of Radio Engineers’tan türemiştir.
IRE – IRE video genliği seviyesi. Bu muhtemelen en az belirtilen özelliktir ancak son görüntü üzerinde de büyük bir etkisi vardır. Bir CCD kameradan maksimum video çıkışı genliği normalde 100 IRE veya 700mV olarak ayarlanmalıdır. 100 IRE’deki bir video, bir monitörü en iyi parlaklık ve kontrastla en iyi görüntüyü ifade etmeye tamamen yönlendireceği anlamına gelir. 50IRE’li bir video, son görüntünün kontrastın yalnızca yarısına sahip olacağı anlamına gelir. 30 IRE, son görüntünün orijinal genliğin (210mV) yalnızca %30’una ve en iyi görüntüyü üretmek için gereken kontrast ve parlaklığın yalnızca %30’una sahip olacağı anlamına gelir. Anlamlı bir görüntü için 30 IRE’nin minimum değer olduğu genellikle kabul edilir.
Bir spec dokumanında 50IRE ve 30IRE’li 2 değer varsa, 50IRE’li değeri baz alarak hareket etmek anlamlı olacaktır.
Shutter Hızı ve Lux Değeri :
Sıklıkla üreticiler, lüx değerlerini farklı shutter hızlarında listeler. Bazıları 1/30s’de listeler, diğerleri 1/2s’de gibi. Hatta geçmişte 1sn shutter hızındaki, lüx çıktıları bile listelenmiştir.
Kullanıcılar, 1/30 sn dışındaki herhangi bir enstantane hızındaki (shutter speed) özellikleri göz ardı etmelidir, çünkü bu daha uzun enstantane hızları daha fazla ışığa ve daha düşük minimum aydınlatma seviyelerine izin verirken, hareket bulanıklığı önemli bir sorun haline gelir.
Elbette, minimum aydınlatma özelliği değeri 1/2 saniyede ya da 1 saniyede daha iyi ‘görünür’, ancak bu teknolojik bir gelişme değil, sadece daha fazla ışığı daha fazla bulanıklıkla değiş tokuş ediyor.
Düşük ışık trikleri : Sens-up ve “IR Hassasiyeti”
Kullanıcılar, geçmişte kameralarda kullanılan 2 triğin farkında olmalıdır. Çünkü halen sahada kurulan kameraların spec’lerinde bulunuyor.
- Sens-up (sensitivity up) : Sens up, slow shutter için pazarlama terimidir. Sens up seviyesi daha yüksek olduğunda, daha yavaş enstantane hızı (shutter speed) anlamına gelir. 2x,8x,64x,256x vb. çarpanlar ile gösterilir.
- IR hassasiyeti : kamera üzerinde IR yardımcı ışık kaynağı olmadan, 0Lux ışık koşulunda görüntü elde edebilir olarak belirtilmesi yanıltıcı bir durumdur. Bu şu anlama gelir. Kamera üzerinde herhangi bir yardımcı ışık kaynağı yok ancak eğer IR yardımcı ışık kaynağı alıp bağlarsan, 0 lux ışık seviyesinde bile görüntü alınabilir anlamına gelir. Ancak yanıltıcı bir ifadedir.
Lux seviyesi Performans aralığı :
Kameraları, lux değerine bağlı olarak 3 kategoride düşünebiliriz.
- 0.01 Lux ve altı : agresif, düşük ışık kameralar
- 0.01 ve 0.1 lux arası : muhafazakar, performans garanti etmeyebilir
- 0.1 lux ve üstü : zayıf performans
<0.01 lux ve alt değerli Spec’ler :
Üreticiler 0.01 lux ve alt değerdeki kameraları düşük ışık performanslı kameralar olarak ifade eder.
Kamera spec’lerinde yazan değere göre gerçekleştirilen testlerde bazı ürünler yazıldığı gibi sonuç verebilirken, bazıları da istenen ve beklenen sonucu vermeyebilir.
Kısacası, performans nadiren bu teknik özelliklerle eşleştiğinden, üreticilerin 0,01 lux’ün altında olduğunu iddia etmelerine dikkat edin.
IR aydınlatma ve Lux seviyeleri :
Günümüzde birçok kamera IR entegre şekilde satılır. Bu nedenle, bu kameralar kendi ışıklarını yaydıkları için genellikle lüks değerleri onlar için geçerli değildir. Çoğu IR kamerada IR aydınlatıcıyı devre dışı bırakmak mümkündür ancak bu genellikle yapılmaz. Bu nedenle, çoğu IR kamera, ışığa ihtiyaç duymadıkları için 0 Lux değerinde bir lüks derecesi bildirir.
IR devre dışı bırakıldığında, IR kameralar için lux değeri belirtilir. Bu renkli mod olarak kabul edilir. Çünkü IR açıldığında, kamera siyah ve beyaz moda geçer.
Entegre Beyaz ışık kullanımı :
Son 2 yıldır, görünür beyaz ışık, IR yerine kullanılmaktadır ve kamera üzerinde entegre gelmektedir, bu tip çözümler yaygınlaşmaya başlamıştır. IR kullanırken, gece siyah/beyaz görüntü oluşturmak yerine, renkli video oluşturulur.
IR kameralara benzer şekilde, beyaz ışıklı kameralar kendi aydınlatmasını ürettiğinden, lüks derecelendirmeleri pratik olarak beyaz ışıklı kameralar için geçerli değildir ve teknik özellik sayfaları tipik olarak basitçe “0 lüks ışık aktif iken” veya benzeri ifadeyi içerir.
Kameranın minimum aydınlatma spec’i yalnızca beyaz ışık devre dışı olduğunda geçerlidir.
Diğer Düşük ışık gelişmeleri :
Tarihsel olarak, genel olarak ve çoğunlukla düşük ışıkta tüm kameralar zayıf görüntüye sahip olduğuna inanılır. Tamamen karanlık koşullarda, en iyi kamera bile, gürültüye sahip olabilir, karanlık noktalar olabilir.
IR ve beyaz yardımcı ışığın yanı sıra, son yıllarda 2 temel sebepten dolayı değişiklik olmuştur.
Süper düşük ışık işlemesi : Geçmişte, “çok düşük ışıklı” kameralar genellikle pahalıydı ve üreticilerin en üst düzey ürün serileriyle sınırlıydı. Ancak 2020’de 20 dolarlık tüketici kameraları bile yüksek kaliteli süper düşük ışık işlemeyle donatılabilir. Bu eğilimin devam etmesi bekleniyor.
Büyük görüntü sensörü : On yıldan daha kısa bir süre önce, 1/4″ görüntüleyiciler yaygındı. Artık “ortalama” kameralar, gelişmiş düşük ışık hassasiyeti sağlayan daha büyük 1/3″, 1/2,7″ ve hatta 1/2″ görüntüleyiciler kullanıyor. Günümüzde 1” gibi devasa sensörler, F1.0 irisli lensler bulunmaktadır.
Güvenli Kamera seçimi :
Eğer düşük ışık sizin için önemliyse, IR led istemiyorsanız, bu durumda minimum ışık gereksinimlerini tanımlamak gereklidir.
Kamerada kullanılan lens ile ışık değerlerinde belirtilen lensin aynı olduğundan emin olmak gerekir.
1/30 Shutter speed için ışık performansını kontrol edin ve bunu tanımlayın.
Lensin diyafram açıklığını göz ardı etmeyin.
Çözünürlük arttıkça görüntü sensörünün de büyümesi gerekliliğini unutmayın.
