Güvenlik Kamerası

Güvenlik kamerası incelemelerinde karşılaştığımız CCD, Charges Coupled Device ingilizce teriminin kısaltmasıdır. İnce ve düz tabakalar halinde sıralanmış ışığa duyarlı fotodiyot dizilerinden oluşur. Herbir diyot üzerine düşen ışıkla doğru orantılı olarak voltaj üretir. Eğer ışık yoksa fotodiyotun ürettiği voltaj sıfır olacaktır buna siyah seviyesi denir. Eğer fotodiyotun üzerine maksimum seviyede ışık düşüyorsa maksimum voltaj çıkışı olacaktır. Bu seviyeye ise beyaz seviyesi denilmektedir. Bunların arasındaki değerler gri tonları olarak görülecektir ( siyah beyaz kameralarda ). Tüm bu değerlerin toplamı video sinyalinin parlaklık bilgisini oluşturmaktadır. Renkli kameralarda ise renk sinyali aydınlık sinyalinin üzerine bindirilirek renk bilgisi de taşınmış olur.

Bir CCD imaj sensörün cevap verebildiği aydınlık aralığı sınırlıdır. Bu yüzden CCD’ nin görüntü almaya izin verdiği minimum aydınlık seviyelerine dikkat edilmelidir.

Video Sinyali

Bir video görüntüsü iki adet alannın birleşiminden oluşur. Bir video alanı CCD imaj sensörün ortasından aşağı doğru 312,5 kez taranmasıyla elde edilen bölgedir ( PAL sistemde ) . İkinci taramada ekranın diğer yarısındaki 312.5 çizgi taranır. Ekranın iki yarısında yapılan bu tarama işlemleri birleştirilerek tek bir görüntü oluşturulur. Buna 2 : 1 interlaced denir. Bir saat sinyalinin en dipten maksimum beyaz seviyesine kadar ürettiği toplam voltaj 1 volttur. Sinyalin aydınlık elemanı 0.3 volttan başlar 1 volta kadar gider.Bu yüzden maksimum voltaj 0.7 volt olacaktır. Buna kompozit video sinyali denir. Çünkü saat sinyali ve video bilgisi tek bir sinyale bindirilmiştir.

Önemli not olarak belirtmek gerekir ki bir görünteleme cihazı 625 kez tarama yapacaktır. Ancak sadece bu değer çözünürlüğü belirlemek için yeterli değildir. Gerçek çözünürlük imaj sensör tarafından sağlanan piksel sayısı ile belirlenecektir.

Bir kameranın karakteristik özellikleri belirlenirken dikkate alınması gereken belli başlı faktörler vardır. Bunlar :

• Duyarlılık
• Sinyal/Gürültü Oranı
• Otomatik Kazanç Kontrolü
• Çözünürlük

Duyarlılık

Bir kameranın özelliklerine bakılırken ilk kontrol edilen faktördür. Duyarlılık bir kameranın ışığa karşı olan hassasiyetini gösterir. Birimi lux’ tür. Bir güvenlik kameranın çalışabileceği minimum aydınlık seviyesini belirtir.

Sinyal / Gürültü Oran

Adında anlaşılacağı üzere video sinyalinin toplam gürültüye olan oranını anlatmaktadır. Gürültü bir görüntüde karıncalanma, karlanma şeklinde kendini gösterir. Elde edilen görüntülerin kalitelerinin düşmesine sebep olur. S/N oranını açıklamak için dB birimi kullanılır.

Aşağıda dB birimlerinin oransal olarak karşılıkları verilmiştir.

100 dB : 1 / 100.000
60 dB : 1 / 1.000
50 dB : 1 / 316
40 dB : 1 / 100
30 dB : 1/ 32
20 dB : 1 / 10
10 dB : 1 / 3

Yukarıdaki oranlarda 40 dB’ lin oransal karşılığının 1 / 100 olduğu görülmektedir. Yani sinyal seviyesi gürültü seviyesinin 100 katıdır. Diğer bir deyişle gürültü video sinyalinin sadece %1′ ini oluşturmaktadır.

Aşağıda çeşitli S/N oranlarında alınacak görüntü özellikleri belirtilmiştir.

60 dB : Mükemmel görüntü. Herhangi bir gürültü görünmez.
50 dB : Görüntü kalitesi iyidir. Resim kalitesi iyi olmasına rağmen bir miktar gürültü vardır.
40 dB : Kabul edilebilir bir değerdir. Görüntüde karıncalanma ve karlanmalar görülür. İnce detaylar kaybolmuştur.
30 dB : Zayıf resim kalitesi
20 dB : Kullanılamaz kalitede bir resim

Otomatik Kazanç Kontrolü (AGC)

İmaj sensör üzerine düşen aydınlık miktarı belli bir değerin altına düştüğünde tam seviyede bir video sinyali üretmek için yetersiz kalacaktır. AGC bu durumda sinyale yükseltme işlemi yaparak sinyal seviyesinin arzu edilen seviyeye gelmesi sağlanır. Video sinyalini yükseltmek ekstra gürültü oluşturabilir buda S/N oranını azaltacaktır. Sonuç olarakta görüntü kalitesinde düşme meydana gelecektir.

Çözünürlük

Çözünürlük değeri yataydaki TV satır sayısı ile belirlenir. Herbir TV satırı siyahtan beyaza geçişi temsil etmektedir. TV satır sayısı arttıkça çözünürlükte doğru orantılı olarak artacaktır.