2D-DNR en 3D-DNR ruisonderdrukking
Hoe goed uw CCTV-camera's ook zijn bij weinig licht, er zal onvermijdelijk wat ruis zijn bij het maken van videobewakingsbeelden in het donker.
Ruis is een onvermijdelijk onderdeel van elke elektronische communicatie, of het nu gaat om video of audio.
Het is in wezen statisch: interferentie in het videosignaal die zich manifesteert als witte en zwarte vlekken in het frame en het een korrelig uiterlijk geeft.
Onvoldoende licht maakt het voor de camera moeilijk om kleuren en contrasten te onderscheiden, waardoor pixels in het beeld met elkaar versmelten in plaats van goed en gedetailleerd worden weergegeven.
Beeldruis treedt ook op wanneer slechte verlichting ervoor zorgt dat het licht in het beeld te dicht in de buurt komt van het ruisniveau dat van nature aanwezig is in de sensor, waardoor het moeilijk wordt voor de sensor om het beeld waar te nemen. Het is de zogenaamde donkerstroom of Dark Current.
Dark Current verwijst naar de vorming en excitatie van elektronen als gevolg van de verwarming van de opnamesensor door de bedrijfstemperatuur en basisspanning van de camera.
|
|
 Nauwelijks witte punten in gekoelde beeldsensor |
Ruis komt ook meer voor (of in ieder geval duidelijker) bij grotere resoluties, omdat de sensorgrootte meer licht vereist en het grotere beeld het duidelijker maakt.
Om dit tegen te gaan, zijn beveiligingscamera's uitgerust met verschillende soorten digitale ruisonderdrukking of DNR. Er bestaan twee soorten DNR : 2D en 3D.
2D-DNR Tijdelijke ruisonderdrukking.
De eerste methode om ruis in een afbeelding te verminderen, is 2D-ruisonderdrukking, een vorm van tijdelijke ruisonderdrukking.
Tijdelijk, voor de duur van een frame, wordt elke pixel geanalyseerd en vergelijken als onderdeel van een algehele reeks pixels.
Hierbij gaat men op zoek naar artefacten, objecten en pixels die niet consistent zijn.
Door dit te doen, kan het pixels selecteren die het meest waarschijnlijk ruis vertegenwoordigen en deze pixels isoleren.
2D/tijdelijke ruisonderdrukking is een effectieve methode voor ruisonderdrukking voor basisdoeleinden.
Bij beweging in het gebied dat wordt gecorrigeerd gaat de beeldkwaliteit snel verloren in veegeffecten (onscherp door beweging) en verminderde helderheid.
Dat is wanneer 3D-ruisonderdrukking om de hoek komt kijken.
3D-DNR Meerdimensionale ruisonderdrukking.
3D DNR werkt anders dan de 2D-methode en is gebaseerd op ruimtelijke ruisonderdrukking in plaats van een enkel frame.
Ruimtelijke ruisonderdrukking gebruikl een algoritme om de pixels in elk frame afzonderlijk te vergelijken en vervolgens deze frames met elkaar te vergelijken om te zien welke pixels wijzigen of verplaatsen.
Met deze methode kan het algoritme pixels onderscheiden en isoleren die ruis vertegenwoordigen en ze uit het beeld verwijderen.
3D DNR is beter in het verwijderen van het korrelige uiterlijk dat video's bij weinig licht vaak aannemen en is veel beter voor video's met veel beweging, omdat het dankzij de frame-op-frame vergelijkingsmethode beweging nauwkeuriger kan detecteren.
Hierdoor ontstaat er geen bewegingsonscherpte in de beelden en laten bewegende objecten geen bewegingssporen achter.
Combinatie van 2D en 3D DNR voor de beste video
Sommige krachtige high-end camera's combineren nu 2D- en 3D DNR-methoden in één enkel dynamisch algoritme, dat ultra heldere beelden kan creëren met de laagst mogelijke hoeveelheden beeldruis.
3D DNR werkt beter voor delen van het frame die beweging bevatten, omdat het effectiever is in het verminderen van ruis zonder bewegingsonscherpte te creëren;
2D DNR is efficiënter in het decoderen en opruimen van de statische delen van het frame.
Samen creëren ze heldere, heldere en dynamische beelden bij weinig licht die effectieve bewaking mogelijk maken als onderdeel van een uitgebreid CCTV-systeem.