Cơ bản về camera quan sát

     Phân biệt camera IP với camera analog, hiểu các thông số kỹ thuật của camera, phân loại camera qua tính năng… những kiến thức căn bản về camera quan sát, giám sát giúp bạn đầu tư hợp lý, đúng mục đích sử dụng.

Camera IP khác gì camera analog?

Camera analog

     Hình ảnh thu được từ camera là dạng tín hiệu analog, sẽ được truyền qua đường cáp đồng trục tới đầu ghi hình kỹ thuật số DVR (Digital Video Recorder), khoảng cách có thể lên tới 330 mét. Do truyền tín hiệu analog không nén nên chất lượng hình ảnh và tốc độ khung hình đảm bảo, không bị giới hạn bằng băng thông, không bị ảnh hưởng hay gặp rủi ro về mạng.

     Đầu ghi DVR ngoài chức năng hiển thị hình ảnh nhận được từ camera ra màn hình còn chuyển tín hiệu thành dạng số, nén lại trước khi lưu vào ổ cứng để dùng về sau. DVR hiện nay thường được tích hợp thêm nhiều tính năng thông minh như: ghi hình theo thời gian đặt trước, cảnh báo khi phát hiện có chuyển động hoặc mất tín hiệu từ camera, zoom số, truyền hình ảnh qua mạng hỗ trợ quan sát từ xa… PC gắn card bắt hình DVR có thể thay thế cho đầu DVR. Cũng thường có các loại hỗ trợ 4, 8, 16 kênh, mỗi kênh nối với một camera.

     Camera analog sử dụng công nghệ  cũ, hình ảnh thu nhận chỉ ở mức hệ thống truyền hình PAL/NTSC, không hỗ trợ hình ảnh độ nét cao. Việc triển khai hệ thống cáp bất tiện, mỗi camera còn phải có dây điện cấp nguồn hoạt động.

Camera IP

     Sử dụng cảm biến CMOS hoặc CCD thu nhận hình ảnh, số hóa, xử lý và mã hóa sau đó truyền tải tín hiệu số qua cáp mạng ethernet về máy tính hoặc một thiết bị lưu trữ mạng NVR (Network Video Recorder). Ngoài truyền tín hiệu hình ảnh, âm thanh, cáp mạng còn có chức năng cấp điện cho các camera IP có tính năng PoE (Power over Ethernet), tiện cho những nơi không gần ổ cắm điện. Các camera IP hỗ trợ kết nối không dây Wi-Fi thích hợp để triển khai những nơi không tiện đi dây đối với mạng hỗ trợ Wi-Fi.

     Ưu điểm của camera IP là thu nhận hình ảnh độ nét cao (megapixel). Mỗi camera IP được gắn riêng một địa chỉ IP, do đó người sử dụng dễ dàng truy cập từng camera IP bằng trình duyệt web thông qua mạng (LAN, WAN hay Internet) bằng PC hay thiết bị di động. Các phần mềm điều khiển đi kèm, hoặc mua từ hãng thứ ba, hỗ trợ xem, ghi, phát lại hình ảnh, hiển thị hình ảnh của từng camera IP hoặc đồng thời của nhiều camera IP trên cùng một màn hình.

     Một ddierm cần lưu ý, cáp mạng UTP Cat.5 chỉ đảm bảo cho tín hiệu truyền tối đa 100 mét. Hơn nữa, chất lượng hình ảnh có thể giảm khi truyền tín hiệu đi do nhiều yếu tố: giới hạn băng thông, lưu lượng truyền trên mạng lớn, virus hoạt động chiếm nhiều tài nguyên mạng…, thậm chí hình ảnh có thể bị gián đoạn. Độ trễ cũng là một vấn đề do hình ảnh bị nén trước khi truyền.

     Nhìn chung, với những gia đình có đường thuê bao Internet ADSL thì việc dụng camera IP  là rất thuận tiện. Chỉ việc mua camera IP về và nối với route ADSL qua cáp mạng, có thể bổ sung thêm Switch, giá khoảng 200.000 đến 300.000 đồng. Tuy nhiên, người dùng cần có kiến thức về mạng máy tính nếu muốn tự lắp đặt. Trong khi đó, hệ thống camera analog với đầu DVR chuyên dụng, không cần tới địa chỉ IP, không nhất thiết phải cài phần mềm, không đòi hỏi hạ tầng mạng hoàn toàn thân thiện với những gia đình, cửa hàng nhỏ mà chủ nhân không am hiểu nhiều về máy tính.

     Chi phí cũng là điều khác biệt giữa hai hệ thống camera IP và camera analog. Một bộ 4 camera analog độ phân giải 480 TV Lines, đủ dùng cho gia đình quan sát ngày đêm cửa ra vào, phòng khách, ban công… kèm theo card ghi hình 4 cổng tận dụng PC có sẵn, hỗ trợ quan sát từ xa qua Internet có giá khoảng 6 triệu đồng. Nếu dùng đầu ghi chuyên dụng hỗ trợ 4 camera ổ cứng 500GB, chi phí đầu tư khoảng 10 triệu đồng. So với camera analog, giá mỗi camera IP cao hơn gấp 3 lần với tính năng tương đương. Nhưng nếu chỉ cần 1 hay 2 camera cho gia đình đã có sẵn đường truyền ADSL thì trang bị camera IP lại tỏ ra hợp lý hơn.

Phân biệt các loại camera

     Camera bán cầu gắn gọn trên trần nhà manh tính thẩm mỹ; camera hồng ngoại quan sát cả ngày lẫn đêm; camera PTZ mở rộng tầm quan sát với khả năng xoay, phóng to hình… Camera giám sát có nhiều loại, phục vụ cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau.

Camera áp trần (camera Dome)

     Được thiết kế để gắn trên trần nhà, camera áp trần (còn gọi là camera vòm hay camrera bán cầu) trông trang nhã và thuận tiện trong lắp đặt. Nhỏ gọn, lại có vỏ bọc bên ngoài nên hướng quan sát không bị lộ, không gây ức chế cho mọi người. Camera áp trần thích hợp dùng cho phòng khách, phòng tiếp tân… những nơi có yêu cầu cao về thẩm mỹ.

Camera thân dài

     Cũng là dạng cố định như camera áp trần, nhưng camera thân dài linh hoạt hơn vì cho phép mua camera và ống kính riêng biệt, đem đến nhiều lựa chọn phù hợp với từng khu vực cần quan sát. Căn cứ theo nhu cầu và khả năng để chọn ống kính đáp ứng tốt tầm quan sát. Loại camera này rất phù hợp để để bốt trí trước cửa hàng bán lẻ, có thể lắp thêm vỏ cho bảo vệ để dùng ngoài trời.

Camera bí mật

     Tuỳ theo hình dạng và kích thước của camera mà có nhiều hình thức ngụy trang, tránh bị phát hiện. Chẳng hạn như gắm camera trong thú nhồi bông đặt trên kệ sách trong phòng, hay giấu trong đầu báo khói trên trần nhà.

Camera PTZ (Pan/Tilt/Zoom)

     Camera hỗ trợ quét ngang (Pan), quét dọc (Tilt), phóng to thu nhỏ (Zoom), tốc độ đáp ứng nhanh, có tầm quan sát rộng, góc nhìn thay đổi linh hoạt giúp chủ nhân giảm được số lượng camera bố trí trong khu vực cần giám sát. Camera loại này có thể được điều khiển từ DVR hoặc kiểm soát từ xa thông qua phần mềm, phù hợp cho những nơi cần quan sát thường xuyên, trong nhà hoặc ngoài trời, cả ngày và đêm.

Camera hồng ngoại

     Camera day/night (ngày/đêm) và camera IR có thể quan sát được trong đêm tối nhờ sử dụng tia hồng ngoại (mắt người không nhìn thấy được) để thu nhận hình ảnh rõ ràng. Khi ánh sáng yếu hay về đêm, những camera này tự động chuyển sang ghi hình đen trắng thay vì có màu như ban ngày (đã lọc ra ánh sáng hồng ngoại). Camera IR  đang được bán trên thị trường có đèn LED lắp trên thân máy, tự động phát hồng ngoại khi trời tối nên cung cấp hình ảnh chi tiết hơn.

Camera ngoài trời

     Chịu được thời tiết khắc nghiệt từ mưa, nắng, độ ẩm…, những camera ngoài trời hoạt động bền bỉ quanh năm. Camera dạng này thường áp dụng công nghệ chống ngược ánh sáng, tự cân bằng trắng, giảm nhiễu, zoom quang…

Thông số kỹ thuật cần quan tâm

     Các thông số kỹ thuật phần nào phản ánh chất lượng của một chiếc camera và thể hiện camera đó phù hợp hay không với một mục đích sử dụng cụ thể.

Thông số quyết định chất lượng

     Chất lượng hình ảnh của một camera phụ thuộc vào những thông số: cảm biến hình ảnh (Image Sensor), độ phân giải (Resolution), độ nhạy sáng (tính theo Lux), ống kính.

     Cảm biến hình ảnh (sensor): Kích thước màn hình cảm biến càng lớn thì chất lượng càng tốt. Ví dụ: cũng là cảm biến CCD của Sony, nhưng màn hình 1/3 inch sẽ có chất lượng tốt hơn loại 1/4 inch (đây cũng là hai loại cảm biến thường được dùng cho camera giám sát). Hiện tại, sensor của camera chủ yếu là do Sony và Sharp sản xuất. Chất lượng của Sony được đánh giá cao hơn, giá cũng đắt hơn. Về mặt kỹ thuật, các sensor được chế tạo từ 2 công nghệ chính: CCD (Charge-Coupled Device) và CMOS (Complementary metal-oxide-semiconductor).

     Độ phân giải (resolution): Càng cao thì hình ảnh càng nét. Thường căn cứ theo giá trị TV Lines. Nếu không có yêu cầu quan sát thật rõ nét, độ phân giải 480 TV Lines là đã chấp nhận được. Dưới 480 TV Lines phục vụ cho nhu cầu quan sát ở mức đơn giản, chủ yếu nhìn thấy là được. Còn trên 480 TV Lines có giá cao, phục vụ cho nhu cầu cao hơn.

     Độ nhạy sáng: Điều kiện ánh sáng là yếu tố quan trọng để camera thu nhận được hình ảnh. Thông số cường độ ánh sáng nhỏ nhất (Minimum Illuminination) cho biết camera chỉ có thể hoạt động với điều kiện cường độ ánh sáng không thể thấp hơn. Thông số này được tính bằng Lux (1 lux = 1 lumen/m²). Trong môi trường ánh sáng quá yếu, nếu không phải là camera hồng ngoại thì sẽ không hoạt động được. Riêng loại camera có chức năng Auto Irit (tự động hiệu chỉnh ánh sáng) có thể tự động khuếch đại từ một nguồn ánh sáng nhỏ để quan sát được. Dưới đây là một vài ví dụ về cường độ ánh sáng:

     - Ánh sáng trong ngày trời nắng: 10.000 – 25.000 lux

     - Bầu trời đầy mây: 100 lux

     - Đêm trăng sáng: 0,27 – 1 lux

     - Đêm không trăng: 0,0002 lux

     - Ánh sáng văn phòng: 320 – 500 lux

     Ống kính (lens): Quyết định tầm nhìn và góc nhìn. Tiêu cự càng lớn tầm nhìn của camera càng xa. Ống kính zoom cho phép thay đổi tiêu cự để quan sát đối tượng rõ hơn. Ngược với tiêu cự là góc mở, tiêu cự càng lớn góc mở càng nhỏ và ngược lại. Góc mở càng lớn thì tầm quan sát càng rộng. Chức năng PTZ giúp tăng tầm quan sát của camera.

Trong nhà hay ngoài trời (Indoor – Outdoor)

     Indoor dùng trong nhà, outdoor cho ngoài trời. Nếu dự định đặt camera ngoài trời thì nên chọn loại Outdoor để đảm bảo chịu được tác động khắc nghiệt của môi trường ngoài trời như mưa, nắng, ẩm, bụi bẩn…

     Hồng ngoại (IR)

     Camera hồng ngoại cung cấp hình ảnh cả ngày lẫn đêm, phù hợp cho những vị trí cần quan sát 24/24, những chỗ thiếu ánh sáng về cả ban ngày như nhà kho, tầng hầm để xe. Về đêm, đèn hồng ngoại tự động bật. IR LED là thông số cho biết số lượng đèn LED hồng ngoại. Nếu có thêm thông số IR effective Sistance thì biết được khoảng cách hoạt động của tia hồng ngoại.

Những thông số khác

      NR (Noise Reduction): Tính năng giảm nhiễu, làm cho hình ảnh rõ nét hơn.

     WDR ( Wide Dunamic Range): Bù sáng khi các điểm ảnh không cân bằng nhau về ánh sáng. WDR  làm cho hình ảnh đẹp hơn ngay cả khi ánh sáng yếu.

     Back Light Compensation (BLC): Chống ngược sáng, tự động bù sáng để đối tượng không bị tối do luồng ánh sáng ngược về phía sau.

     Visible Distance: Khoảng cách quan sát.

Auto IRIS: Tự động hiệu chỉnh ánh sáng.

     Ngoài ra, để camera hoạt động, phải đảm bảo đủ điều kiện về nguồn điện và môi trường như nhiệt độ, độ ẩm… Về điện, vì camera dùng điện một chiều (thường là 12V DC) nên cần để ý phải có bộ chuyển đổi (adapter từ nguồn điện xoay chiều 220V AC. Về nhiệt độ và độ ẩm không cần quan tâm nhiều nếu dùng trong điều kiện bình thường.