.png?imageMogr2/format/webp)
.png?imageMogr2/format/webp)
.png?imageMogr2/format/webp)
.png?imageMogr2/format/webp)
.png?imageMogr2/format/webp)
.png?imageMogr2/format/webp)
.png?imageMogr2/format/webp)
.png?imageMogr2/format/webp)
.png?imageMogr2/format/webp)
.png?imageMogr2/format/webp)
Вы подъезжаете к машине ночью, достаточно близко, чтобы номерной знак заполнил экран. На следующее утро на кадрах показан яркий белый прямоугольник, на котором ничего не написано. Камера записывала. Объектив был чистым. Ничего не сработало.
Номерной знак — одна из самых сложных задач, которые видеорегистратор когда-либо должен запечатлеть. Он небольшой, находится на фиксированном расстоянии, движется относительно объектива и становится важным только после того, как это происходит — когда нет второго шанса его записать. Читаемость вашего материала зависит от трёх измеримых величин: сколько пикселей попадает на пластину, насколько далеко пластина сдвинулась, когда затвор была открыта, и сколько деталей сохраняет энкодер.
Все три можно рассчитать до покупки. В этом руководстве рассматривается арифметика, применяется к спецификациям реальных моделей на фронт-канале и заканчивается пятью вопросами, которые определяют спецификацию с поставщиком.
Пластина требует примерно сотни пикселей
Автоматизированные системы распознавания пластин задаются в пикселях, а не в разрешении. Числа, используемые в коммерческих версиях, варьируются в зависимости от алгоритма и формата пластины, но они собираются в одном месте: ожидается, что пластина будет примерно занятьОт 100 до 130 пикселей в ширинуДо признания надёжно: некоторые системы принимают меньше, а многие требуют больше.
Эта цифра не произвольна. Пластина содержит семь или восемь символов, каждый с мазками толщиной в несколько миллиметров. При размере 100 пикселей на пластине 520 мм один пиксель покрывает примерно 5 мм пластины, поэтому штрих символа разрешается на три-четыре пикселя. Половину из них теряют из-за размытия или сжатия и форм, которые отличают их8 из B или 0 из Dушли. Пластина всё ещё видна как объект; Персонажи не подлежат восстановлению.
Вот почему «на экране было ясно» и «я могу прочитать это в клипе» — это два разных теста. Человек, читающий один кадр в известном контексте, может определить символ по пятну. Человек, просматривающий записи незнакомого автомобиля, или страховщик, принимающий решение о претензии, не может этого сделать.
Два числа решают это, и только одно на коробке
Разрешение показывает, сколько пикселей создаёт сенсор. Там ничего не говорится о том, по какой части дороги расположены пиксели. Это второе число — поле зрения, которое обычно печатается мелким шрифтом на боковой стороне коробки, если вообще напечатан.
Соедините эти два варианта, и получите единственное важное число для тарелки:миллиметры реального мира на пиксель. Для проекции с точкой это просто ширина сцены на таком расстоянии, делённая на количество горизонтальных пикселей:
мм на пиксель = 2 × расстояние × тану (поле зрения ÷ 2) ÷ горизонтальных пикселей × 1000
Широкоугольные объективы не являются отверстиями, и их реальная проекция склоняется к равному угловому расстоянию по краям, поэтому рассматривайте результат как оценку с небольшим запасом. Рейтинг между конфигурациями не меняется, и именно рейтинг определяет, что вы покупаете.
Нанося на пластину диаметром 520 мм на трёх следующих расстояниях, пять комбинаций, продаваемых в этой категории, резко разделяются:
| ПЕРЕДНИЙ КАНАЛ | ПЛИТА НА 10 М | НА 5 М | НА 3 М | 100 пикселей ДОСТИГНУТ AT |
|---|---|---|---|---|
| 1080p, 110° | 35 пикселей | 70 пикселей | 117 пикселей | 3,5 м |
| 1080p, 130° | 23 пиксели | 47 пикселей | 78 пикселей | 2,3 м |
| 2K, 110° | 47 пикселей | 93 пикселей | 155 пикселей | 4,7 м |
| 4K, 130° | 47 пикселей | 93 пикселей | 155 пикселей | 4,7 м |
| 4K, 150° | 27 пикселей | 54 пиксели | 89 пикселей | 2,7 м |
Рассчитано на пластину диаметром 520 мм. Пластина диаметром 440 мм уменьшает количество пикселей примерно на 15 %, что увеличивает расстояние в 100 пикселей примерно на ту же пропорцию.
Два ряда в этой таблице заслуживают большего внимания, чем остальные.
2K под углом 110° и 4K под 130° дают одинаковые числа.Учетверное увеличение количества пикселей ничего не даёт, если объектив распределяет их шире на тот же коэффициент. Разница в цене между этими двумя конфигурациями не учитывает детализацию пластин; Он покупает что-то другое, что стоит понять перед покупкой.
4K при 150° — худший из пяти, хуже, чем обычный 1080p при 110°.Это конфигурация с самым большим числом на коробке и самой низкой плотностью пикселей в группе. Он существует потому, что передняя линза с углом 150° фиксирует больше перекрёстка, а больше перекрёстка продаётся водителю, который не думает о номерах.
Как это выглядит на реальных моделях
Та же арифметика применима к переднему каналу видеорегистраторов в этой категории, используя их опубликованные разрешения и углы объектива. Спред внутри одной продуктовой семьи больше, чем ожидают большинство покупателей:
| МОДЕЛЬ | ПЕРЕДНИЙ КАНАЛ | ПЕРЕДНИЙ ОБЗОР | 100 пикселей AT |
|---|---|---|---|
| D2-1 / D3-1 | 4K + 2K, 3840 × 2560 | 150° | 2,7 м |
| SQ2 | 4K + 2K, 3840 × 2560 | 130° | 4,7 м |
| S23Q | 2K + 1080p × 3, 2560 × 1440 | 110° | 4,7 м |
| S2Q / S19Q | 2K + 720p × 2, 2560 × 1440 | 110° | 4,7 м |
| S21 / S22 / S8 | 1080p + 720p × 2 + 480p | 110° | 3,5 м |
| S29S / S30S | 1080p + 480p × 3, 1920 × 1080 | 130° | 2,3 м |
Фронтальная камера 4K с объективом под углом 150° достигает допустимого размера пластины — 2,7 м. Фронтальная камера 1080p с объективом 110° достигает этого на расстоянии 3,5 м. Вторая камера стоит дешевле в сборке и даёт лучшие доказательства для конкретной задачи, а именно такой результат теряется при сравнении спецификации только по разрешению.
Если ваша задача — максимально широкое покрытие того, что происходит рядом с автомобилем и за ним, а не на номерной знаке машины прямо впереди, то торговля идёт в обратную сторону, и широкий передний объектив — правильный выбор. Это другой вопрос, и именно он рассматривается в нашем сравненииДвухканальные и трёхканальные конфигурации, где одна и та же торговля ведётся в противоположном направлении.
Ночь забирает свет в четыре раза быстрее расстояния
Ночью пластина перед вами освещается вашими фарами. Этот свет проходит от лампы к пластине, а затем от пластины обратно к объективу. Обе части пути подчиняются закону обратного квадрата, то есть свет, возвращающийся с пластины на расстоянииDПадает по мере1 ÷ D⁴.
Последствия серьёзны. По сравнению с плитой в двух метрах, одна на десяти метрах возвращается0.16 %и один на пятнадцати метрах возвращает 0,03 %. Вот почему та же камера, которая идеально считывает номера на парковке, не работает на дороге: освещение и расстояние одновременно работают против неё, и ни одна из них не находится под контролем камеры.
У пластин есть одно преимущество, которое частично компенсирует это. Они изготовлены из ретроотражающей плёнки, которая предпочитает возвращать свет обратно по пути, с которого он пришёл, а не рассеивает его. Пластина на фарах — один из самых ярких объектов в ночной камере: ярче кузова вокруг неё, ярче дороги. Уличное освещение, которое освещается сбоку, не получает этого преимущества и падает только на 1 ÷ D².
Эта комбинация объясняет реальный режим отказа. Проблема ночью обычно не в том, что пластина слишком тёмная, чтобы её увидеть. Она в том, что пластина яркая, правильно экспонирована и всё ещё нечитаемая — потому что яркость никогда не была недостающим величиной.
Проблема с затвором, о которой никто не упоминает
Камера с частотой 30 кадров в секунду имеет 33 миллисекунды на кадр. Если сенсор открыт на весь этот интервал — а именно это делают большинство видеорегистраторов ночью, потому что они собирают больше всего света — всё в кадре движется во время экспозиции пропорционально скорости движения.
Чтобы пластина оставалась читаемой, размытие движения должно быть примерно 20 мм, примерно четверть ширины символа. Работа в обратном направлении от собственной скорости даёт необходимую камере выдержку:
| ТВОЯ СКОРОСТЬ | ПУТЕШЕСТВИЕ В 1/30 С | НУЖЕН ЗАТВОР | ПОТЕРЯННЫЙ СВЕТ |
|---|---|---|---|
| 20 км/ч | 185 мм | 1/278 с | 3.2 EV |
| 30 км/ч | 278 мм | 1/417 с | 3.8 EV |
| 50 км/ч | 463 мм | 1/694 с | 4.5 EV |
| 80 км/ч | 741 мм | 1/1111 с | 5.2 EV |
Потеря света — это экспозиция, которую вы жертвуете, чтобы заморозить движение, выраженная в остановках относительно полного кадра 1/30 с. При скорости 30 км/ч камере пришлось бы экспонировать 7% кадрового интервала, что почти на четыре стопа темнее, чем тот кадр, который она пытается заполнить. Никакая прошивка не избегает этой сделки; Он только выбирает, где сидеть внутри.
Это механизм, лежащий в основе самой распространённой ночных жалоб. Камера, которая выглядит приемлемо на припаркованном автомобиле, превращается в белую полосу сразу после движения, и запись всё равно выглядит чётко во всех остальных частях кадра — потому что дорожное покрытие и кузов автомобиля имеют низкоконтрастные детали, которые сохраняются после размаза, а номерная пластина — нет.
Сжатие сначала удаляет рёбра
Видеокомпрессия не обрабатывает весь кадр одинаково. Каждый кадр делится на блоки и тратит бюджет там, где глаз с наибольшей вероятностью заметит потери. Чёткие границы с высоким контрастом потребляют больше всего данных, потому что каждый блок, содержащий ребра, должен кодировать переход и заполнение.
Пластина — это почти лишь края: тёмные символы на светлом фоне, в малом масштабе, в движении. Когда у энкодера заканчивается битрейт, квантование блоков становится грубее, границы символов смягчаются на заднем плане, и буквы перестают разделяться. Пластина остаётся правильно экспонированной и правильно оформленной. Он просто описывается декодеру в меньшем количестве, чем нужно, чтобы отличить один символ от другого.
Вот почему две камеры с одинаковым сенсором и одинаковым разрешением могут сильно отличаться по читаемости пластины. Разрешение — это фиксированное свойство датчика; Битрейт — это решение, и обычно он принимается с учётом целевого срока записи, а не для сохранения небольшого количества текста. Камера, настроенная на длинные циклы, сжимается сильнее, и первое, что нужно сделать — это именно та деталь, которая вам нужна.
Битрейт — не один из показателей, которые покупатели обычно сравнивают, и это один из немногих, которые можно повысить без изменения аппаратного обеспечения. Запрашивайте это письменно, по разрешённому режиму, а не предполагайте, что метка 4K подразумевает бюджет уровня 4K.
Что действительно помогает, в порядке действия
Четыре приведённых ниже рычага не одинаково мощны и обычно обсуждаются в неправильном порядке. Работа сверху даёт больше результата за единицу затрат:
| РЫЧАГ | ВЛИЯНИЕ НА ПИКСЕЛИ ПЛАСТИН | СТОИМОСТЬ |
|---|---|---|
| Уменьшите следующий расстояние пополам | Удваивает ширину пластины в пикселях. Линейная дистанция, так что работает каждый раз. | Бесплатно |
| Сужьте переднюю линзу. | От 150° до 110° — это увеличение плотности пикселей на 1,7× без изменений сенсора. | Бесплатно, за стоимость дополнительного покрытия |
| Повысить битрейт | Сохраняет края символов, которые сжатие иначе смягчило бы. | Меньшее время цикла на той же карте |
| Повышение разрешения | Это помогает только если объектив достаточно узкий, чтобы сконцентрировать лишние пиксели. | Выше стоимость единицы, больше тепла, больше хранения |
WDR — это пятый критерий, который относится к отдельной категории. Это расширяет диапазон яркости, который может удерживать один кадр, что имеет значение, когда фары или яркая пластина встречного автомобиля заполняют часть рамы и оттесняют остальное в тень. Он не добавляет пиксели и не остановит motion. Это исправляет экспозицию, а не читаемость, и покупать его с ожиданием обратного — самое частое разочарование в этой категории.
Если требование действительно — это читаемая пластина на скорости, а не запись произошедшего, честный ответ — другой класс устройств: специализированная камера с распознаванием пластин с узким объективом, коротким затвором и высоким фиксированным битрейтом. Видеорегистратор, попрошеная охватить 150° дороги при 30 кадрах в секунду, идёт на другие компромиссы, и никакие настройки не меняют то, что позволяет геометрия. Для более широкого вопроса о том, стоит ли более высокое разрешение видеорегистратора свою цену, см. наши заметкиНужен ли вам 4K-видеорегистратор.
Пять вопросов, определяющих спецификацию
Каждое количество в этой статье может быть зафиксировано поставщиком до оформления заказа. Вот вопросы, которые меняют результат в порядке его изменений:
| ВОПРОС | ПОЧЕМУ ИМЕННО ОН РЕШАЕТ ОТВЕТ |
|---|---|
| Каково горизонтальное поле зрения переднего объектива в градусах? | Это самый крупный фактор плотности пикселей пластин, который часто опускается в маркетинговых материалах при печати разрешения крупным шрифтом. |
| Этот угол оптический или кадр растягивается цифровым способом после этого? | Цифровой расширенный кадр интерполирует дополнительную область. Он не добавляет деталей и смягчает центр, где находится пластина. |
| Ночной режим снижает частоту кадров, и к чему? | Более низкая частота кадров означает большую экспозицию, что увеличивает размазывание движения на той же скорости. Режим 30 fps и ночной режим 15 fps — это не один и тот же продукт. |
| Какой битрейт используется для каждого режима разрешения и можно ли его настроить? | Определяет, выдерживают ли рёбра символа кодирование, независимо от качества датчика. |
| Можете ли вы отправить ночной образец на движущийся автомобиль с указанием скорости? | Припаркованный образец не отвечает ни на один из этих вопросов. Кадры движущегося автомобиля с известной скоростью позволяют сравнить все четыре фигуры выше по одному клипу. |
Поставщик, который может ответить на все пять вопросов, — это тот, кто измерил свой продукт. Поставщик, который отвечает только на первое и только с номером, напечатанным на коробке, передаёт спецификацию, а не описывает возможность.
Когда появляются ответы и сравнение переходит к цене, мы рассказуемКак рассчитывается цитата с видеорегистраторапоказывает, какие линии можно обсудить, а какие фиксируются железом внутри них.
УКАЗЫВАЙТЕ ГЕОМЕТРИЮ, А НЕ ЧИСЛО
Скажите, на каком расстоянии нужно читать пластину
Пришлите нам формат номера, типичное расстояние следования и скорость езды. Мы подтвердим, какая комбинация фронтальных каналов в нашем диапазоне подходит для этой задачи и чего она не может делать.
Обсудите характеристики видеорегистраторовПредел — геометрия
Нечитаемая пластина редко бывает бракованной камерой. Это камера, которую просят сделать то, что оптика не позволяет: покрыть широкое поле, поддерживать фокус на 30 кадрах в секунду при свете, который к моменту возвращения с десяти метров уже потерял 99,8% своей интенсивности.
Полезный вывод не в том, что видеорегистраторы плохо справляются с этим. Это требование должно быть указано как расстояние и скорость, а не с разрешением, и проверяться по плотности пикселей до порядка, а не по видеоматериалам после инцидента. Покупатель, который вычислил один раз — пиксели на пластину на реальном расстоянии — перестаёт удивляться ночных кадрам и перестаёт платить за разрешение, которое объектив теряет.
Если программа выходит за пределы одного транспортного средства, та же логика масштабируется и вМногоканальная спецификация для автопарков. А когда спецификация будет утверждена и вопрос переходит к тому, кто её строит, наш путеводитель поВыбор производителя видеорегистраторовОпределите, что проверять на месте.
.jpg?imageMogr2/format/webp)