Kamera Sensör Boyutu, Diyafram (F Değeri) ve Lux Değeri Ne Anlatır? Gece Görüntüsü Datasheet'ten Nasıl Okunur

Gece görüntüsünü belirleyen üç değer hangileri?

Kameranın karanlıkta ne kadar iyi görüntü vereceğini en çok sensör boyutu, lens diyaframı (F değeri) ve minimum aydınlatma (lux) değerleri birlikte söyler. Çözünürlük (megapiksel) tek başına gece kalitesi hakkında neredeyse hiçbir şey anlatmaz.

Mantık basittir: sensör ışığı toplayan yüzeydir, diyafram o yüzeye ne kadar ışık düştüğünü belirler, lux değeri ise ortaya çıkan sonucun hangi ışık seviyesine kadar kullanılabilir olduğunu iddia eder. Bu üçü birbirini tamamlar; birini tek başına almak yanıltır.

Aşağıdaki bölümler her değerin ne anlama geldiğini, datasheet'te nasıl okunacağını ve hangi tuzaklara dikkat edilmesi gerektiğini sırayla anlatır.

Sensör boyutu: 1/3, 1/2.8 ve 1/1.8 inç ne demek?

Sensör boyutundaki “inç” değeri sensörün gerçek köşegeni değil, eski video kamera tüplerinden kalma bir adlandırmadır. Kaynaklarda bu değer, gerçek köşegenin yaklaşık 1,5 katı olarak ifade edilir; yani 1/3 inç sensörün gerçek köşegeni yaklaşık 6 mm civarındadır.

Payda küçüldükçe sensör büyür: 1/3 inç < 1/2.8 inç < 1/1.8 inç. Yaklaşık ölçüler (üreticiye göre küçük farklar olur) şöyledir:

• 1/3 inç: yaklaşık 4,8 × 3,6 mm, köşegen yaklaşık 6,0 mm; alan yaklaşık 17 mm².
• 1/2.8 inç: köşegen yaklaşık 6,4 mm civarında; alan yaklaşık 19-20 mm². Tam ölçü üreticiye ve sensör modeline göre değişir, bu yüzden datasheet'ten doğrulanmalıdır.
• 1/1.8 inç: yaklaşık 7,2 × 5,3 mm, köşegen yaklaşık 8,9 mm; alan yaklaşık 38 mm², yani 1/3 inç sensörün iki katından fazla.
• Neden önemli: aynı lens ve aynı sahnede daha büyük sensör daha fazla ışık toplar; bu da özellikle karanlıkta daha az gürültü ve daha az görüntü yumuşatma demektir.

Piksel büyüklüğü neden megapikselden daha önemli?

Aynı sensör alanına daha çok piksel sığdırmak her pikseli küçültür ve küçük piksel daha az ışık toplar. Bu yüzden eşit megapiksel eşit kalite demek değildir; asıl ölçüt sensör alanının piksel sayısına bölünmesiyle bulunan piksel boyutudur (mikrometre, µm).

Yaklaşık hesap için sensör genişliğini yatay piksel sayısına bölmek yeterlidir:

Piksel boyutu ≈ sensör genişliği (µm) ÷ yatay piksel sayısı. Örneğin 4,8 mm genişlikli 1/3 inç sensörde 2560 yatay piksel (4 MP) yaklaşık 1,9 µm verir; 3840 yatay piksel (8 MP) yaklaşık 1,25 µm verir. 7,2 mm genişlikli 1/1.8 inç sensörde 8 MP ise yaklaşık 1,9 µm'dir.

• Aynı boyuttaki sensörde 4 MP genellikle 8 MP'den daha büyük pikseller taşır; gece için avantajlıdır, gündüz detayında ise 8 MP ileridir.
• 1/1.8 inç gibi büyük bir sensörde 8 MP, 1/3 inç sensördeki 4 MP ile benzer piksel büyüklüğüne sahip olabilir; yani hem yüksek çözünürlük hem iyi gece performansı mümkün olur.
• Küçük pikselli yüksek megapiksel kamerada gece görüntüsü, yazılımla yapılan gürültü azaltma nedeniyle yumuşak ve detaysız çıkabilir.
• Bu hesap yaklaşıktır; sensörün aktif alanı ve görüntü kırpma oranı üreticiye göre değişir.

Diyafram (F değeri): f/1.6 ile f/2.0 arasındaki fark

F değeri, lensin odak uzaklığının diyafram açıklığı çapına oranıdır (N = f ÷ D) ve sayı küçüldükçe lens daha fazla ışık alır. Sensöre ulaşan ışık miktarı F değerinin karesiyle ters orantılıdır; her tam kademe (örneğin f/2.8'den f/4'e) ışığı yarıya indirir.

Pratikte f/1.6 ile f/2.0 karşılaştırması şöyle yapılır: (2,0 ÷ 1,6)² ≈ 1,56. Yani f/1.6 lens, f/2.0 lense göre yaklaşık yüzde 56 daha fazla ışık toplar. f/1.2 ise f/2.0'dan yaklaşık 2,8 kat fazla ışık alır.

Düşük F değerinin bir bedeli vardır: diyafram açıldıkça alan derinliği azalır. Yani çok açık bir lenste odak düzleminin önü ve arkası daha çabuk bulanıklaşır; plaka okuma gibi belirli mesafelerde net görüntü isteyen işlerde odak ayarı daha hassas olur.

• Varifokal (ayarlanabilir zoom) lenslerde F değeri çoğunlukla geniş uçta yazılan değerdir; zoom yapıldıkça daha yüksek bir F değerine geçilebilir. Datasheet'te iki uçtaki değer ayrı yazıyorsa ikisine de bakın.
• Lensin ışık geçirgenliği, kaplaması ve kalitesi de sonucu etkiler; aynı F değerli iki lens aynı görüntüyü vermez.
• Sabit odaklı kısa lenslerde (2,8 mm gibi) düşük F değeri daha kolay elde edilir.

Minimum aydınlatma (lux) değeri nasıl okunur?

Lux, bir yüzeye düşen ışık akısının birimidir (1 lux = metrekareye 1 lümen); minimum aydınlatma ise kameranın kabul edilebilir bir görüntü verebildiği en düşük ışık seviyesi iddiasıdır. Referans için: dolunay yaklaşık 0,05-0,3 lux, yıldız ışığı (aysız gece) yaklaşık 0,0001 lux, kapalı bir gün yaklaşık 1000 lux, ofis aydınlatması yaklaşık 300-500 lux düzeyindedir.

Lux değeri tek başına karşılaştırılamaz çünkü ölçüm şartına göre aynı kamera çok farklı rakamlarla tanıtılabilir. Ölçüm şartı genellikle datasheet'te şu biçimde yazılır: “Renkli: 0.005 lux @ F1.6, AGC açık; S/B: 0.001 lux; IR açık: 0 lux”.

• Renkli mi, siyah-beyaz mı, IR açık mı: renkli görüntü için gereken ışık, siyah-beyaz görüntüden fazladır. “0 lux (IR açık)” kameranın kendi kızılötesi aydınlatmasıyla görüntü verdiği anlamına gelir; ortamın gerçekten sıfır lux olduğunda renkli görüntü verdiği anlamına gelmez.
• F değeri: ölçümde kullanılan diyafram (örneğin F1.2). Daha açık diyaframla ölçülen değer daha düşük çıkar.
• Kazanç (AGC/ışık yükseltme): kazanç yükseldikçe görüntü parlar ama gürültü de artar.
• Enstantane: pozlama süresi (örneğin 1/30 s). Daha yavaş enstantane daha düşük lux değeri verir ama hareket eden nesnelerde bulanıklık yapar.
• IRE seviyesi: görüntü sinyal parlaklığının ölçüt değeridir; 100 IRE tam beyaz, 0 IRE siyah seviyedir. 50 IRE yarım parlaklıktaki görüntü anlamına gelir. Aynı kamera 30 IRE ile ölçülünce daha küçük (daha iddialı görünen) lux değeri çıkar.
• Okuma kuralı: koşul yazmayan bir lux değeri karşılaştırma için kullanılamaz; “F1.2, 50 IRE” gibi ortak bir koşulda yazılmış iki değer ancak o zaman karşılaştırılabilir.

Eşit megapiksel neden eşit kalite demek değildir?

Megapiksel yalnızca görüntünün kaç noktadan oluştuğunu söyler; her noktanın ne kadar ışık topladığını, lensin netliğini ve işlemcinin görüntüyü nasıl işlediğini söylemez. Aynı 4 MP etiketli iki kamera, sensör boyutu ve lensine göre geceleri çok farklı sonuç verebilir.

Büyük sensör genellikle daha az gürültü demektir, ama tek başına yetmez. Zayıf bir lens büyük sensörün avantajını boşa harcar; zayıf bir görüntü işlemcisi (ISP) ise gürültü azaltma ve renk işleme aşamasında detayı yok edebilir.

Gece görüntüsünde ayrıca aydınlatma düzeni belirleyicidir: sahada sokak lambası, IR projektör ya da beyaz ışık varsa performans datasheet'teki rakamdan çok o ışığın kalitesiyle ilgilidir. Ters ışık ve parlama sorunları için WDR ve ters ışık yazısına, IR ile renkli gece arasındaki farka ise gece görüş: IR ve renkli gece kamerası yazısına bakabilirsiniz.

Starlight, Darkfighter, ColorVu: marka etiketleri neyi ifade eder?

Starlight, Darkfighter, ColorVu gibi adlar üreticilerin düşük ışık özelliklerine verdiği pazarlama etiketleridir; ortak bir standardı yoktur ve bir etiketin ne garanti ettiği markadan markaya, hatta üründen ürüne değişir. Etiket görmek, rakamlara bakma ihtiyacını ortadan kaldırmaz.

Bu etiketlerin altında genellikle aynı üç unsur yatar: daha büyük ya da daha duyarlı sensör, daha açık diyaframlı lens ve daha iyi görüntü işleme. Bu yüzden etiketi okuyup geçmek yerine arkasındaki sensör boyutu, F değeri ve ölçüm şartlı lux değeri istenmelidir.

Markaların kendi teknolojilerinin neyi farklı yaptığı için Hikvision ColorVu, Darkfighter ve AcuSense farkı ve renkli gece görüntüsü teknolojileri karşılaştırması yazıları incelenebilir.

• Renkli gece teknolojilerinin çoğu daha açık diyafram ve daha uzun pozlama ya da ek beyaz ışıkla çalışır; bu yöntemlerin her birinin bedeli (hareket bulanıklığı, ışık kirliliği, gürültü) vardır.
• Etiketli iki ürünü karşılaştırırken sensör boyutu, F değeri ve aynı koşulda yazılmış lux rakamını yan yana koyun.

Hızlı seçim: genel aralıklar ve ne zaman doğrulamalı?

Aşağıdaki aralıklar yalnızca genel bir fikir verir; model bazlı rakamları her zaman üreticinin datasheet'inden doğrulayın. Rakamlar üretim teknolojisine göre değişir ve kesin bir eşik değildir.

• Sensör: 1/3 inç giriş düzeyi olarak, 1/2.8 inç yaygın orta düzey olarak, 1/1.8 inç ve üstü düşük ışık odaklı modellerde görülür.
• Diyafram: f/2.0 ve üstü (f/2.2, f/2.8) standart, f/1.6 civarı ve altı düşük ışık odaklı kabul edilir. Varifokal lenslerde uçlardaki değerlere bakın.
• Renkli lux: 0.01 lux ve üzerindeki değerler sınırlı ışığa ihtiyaç duyar; 0.001 lux gibi çok düşük değerler çoğunlukla yüksek kazanç, yavaş enstantane ve düşük IRE ile ölçülür, koşulu mutlaka kontrol edin.
• Piksel boyutu: gece öncelikli işlerde 2 µm civarı ve üstü, yüksek çözünürlük öncelikli işlerde daha küçük pikseller beklenir.
• Doğrulama: bir ürünün gerçek gece performansını gösteren en güvenilir yol, kurulacağı yerde ya da benzer ışıkta deneme görüntüsü almaktır.

Bayifi'de bu konuda ne bulunur?

Bayifi, güvenlik kamerası, alarm, yangın ve geçiş kontrol alanında kurulumcular ile toptancıları buluşturan bir B2B pazar yeri ve il il firma dizinidir. Kamera seçerken yerinde keşif yapacak bir kurulumcu arıyorsanız bayiler sayfasından il bazında firmalara bakabilirsiniz.

Toptancıların anlık stoklu ürünlerini görmek için pazar bölümü, markalara göz atmak için markalar sayfası kullanılabilir. Kurulumcu ya da toptancıysanız firmanızı kaydol sayfasından ekleyebilirsiniz.