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| FLEXIDOME 攝影機採用最新的低光和高動態範圍成像技術，提供色彩細節，不會因物體移動而產生模糊和偽影。 戶外模型具有堅固的防水和防塵設計，以及防破壞的外殼，包括雙層塗層，用於防腐蝕。 圖片由博世安保與安全系統提供 |
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| tyco 監控攝影機系列（總代理上敦企業） |
在安全應用中，每個影像都很重要。要從監視攝影機獲得清晰、詳細的影像，需要考慮多種因素，而且更高的解析度並不總是悲傷重要的。
高解析度攝影機成本的降低，使它們更適合普通影像監控應用。 然而，他們提高的可負擔性，並不意味著安全整合商應該為每次安裝，都選擇高百萬畫素攝影機，而不考慮構成定義明確影像的其他元素。
監控的目標（使用者是想偵測、看清楚，還是辨識）、視野、攝影機與物體之間的距離、目標像素、光線條件、攝影機感應器尺寸、網路影響等因素，都會影響攝影機的選擇。實際上，在某些條件下，2MP 攝影機可能比 4K 攝影機產生更好的整體影像。
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| 上敦 AXXON 台灣總代理 |
如今，安全整合商在安全監控應用程式中，使用了幾種百萬畫素尺寸。 最常見的是 200 萬畫素、500 萬畫素和 4K（也稱為 800 萬畫素） —— 這是近年來因獲得更多牽引力，而注意到的最後一個。 其中，200 萬畫素在市場上佔據了主導地位；儘管其市佔率最近一直在下降，但德州 IDIS 美洲銷售執行副總裁 Darron Parker 認為，200 萬畫素不會「很快失去它的桂冠」。
全高畫質 200 萬畫素技術，在安全領域已經使用了10多年。 它是最常見的攝影機尺寸，因為基本影像監控的應用種類繁多。200 萬畫素攝影機在室內 —— 或在較小的室外視野中 —— 以及在受控照明和與目標距離相對較短的應用中，效果非常好。
紐約博世保全和安全系統北美固定攝影機區域行銷經理 Jim Kasperek 說：「200 萬畫素解析度傳統上在影像製作、低光和寬動態範圍/高動態範圍效能方面，以合適的價格為許多應用提供預期效能。」 「通常也與現有基礎設施更相容。」
我們仍然將 200 萬畫素視為基礎，特別是在頻寬始終令人擔憂的雲端轉移中。 較低的解析度通常會使工作更容易完成，而且成本更低。
紐澤西州韓華視覺美國銷售支援總監 Aaron Saks 指出，作為類比攝影機技術的升級，200 萬畫素可能比終端使用者之前使用的要好得多。 「我們仍然將 200 萬畫素視為基礎，特別是在頻寬一直令人擔憂的雲端轉移中。 較低的解析度通常會使工作更容易完成，並且成本更低，」他說。
2MP 是最經濟實惠的，足以滿足短距離監視應用的需求，並且滿足大多數，通常將其用於一般可視性的最終用戶的需求。德州 i-PRO Americas 監控產品類別經理 Rui Barbosa 表示：「隨著人工智慧和分析技術的使用，我們看到更高解析度和其他技術的成長，從而增強了實體安全防護。」「這使他們能夠更有效地監控系統，並主動應對新出現的威脅。」
然而，2MP 放棄部分市場市佔率的一個重要原因是，高解析度攝影機的成本下降了，而其功能和品質卻提高了。例如，5MP 攝影機已經成為繼 2MP 之後，第二常見的攝影機，IDIS Parker 這樣說。 「200 萬像素無法實現的所有功能，正是你需要 500 萬像素的原因 —— 更大的視野、更遠的距離；你追求更高的每英尺像素數或目標像素數、你的照明條件，以及使用數位變焦。」
IDIS Parker 發現 5MP 攝影機正在搶佔部分 2MP 攝影機的市場佔有率。 「但隨著 4K 的價格下降，5MP 的空間被大量佔用。」
「事實上，當你尋求距離、看清和辨識時，你通常會選擇 5MP，因為很長一段時間內，這是唯一真正商業上可用的尺寸，」IDIS Parker 繼續說道。 「4K 剛出來的時候價格很貴，所以你對佈署地點的選擇非常嚴格。但隨著價格下降，人們現在可以說，‘雖然還是要多花點錢，但我覺得它的好處是值得的。’ 」
麻薩諸塞州 Axis Communications 解決方案管理經理 Steve Burdet 說，儘管 200 萬畫素攝影機是大多數應用的基本，但採用 500 萬畫素攝影機的趨勢越來越大，特別是對於需要更高細節的戶外佈署。
「4K 解析度也很受歡迎，儘管它通常用於需要更高解析度的特定應用，」Burdet 說。4K 以上解析度的情況也是如此，儘管採用率下降幅度更大。例如，雖然體育場館可能會使用少量超高解析度攝影機，但大多數佈署的攝影機解析度都是 4K 或接近這樣的解析度。
韓華 Saks 說，向提供更多儲存空間和升級頻寬的更大網路轉變，是主流裝置中，更多使用高解析度攝影機的驅動因素之一，並指出，向 400 萬畫素、500 萬畫素，甚至 600 萬畫素攝影機的明顯轉換。 他說，4K 攝影機也被廣泛佈署，但通常被視為需要更高細節，或更寬視野的專用裝置。
博世的 Kasperek 說：「200 萬畫素解析度，仍然佔大多數應用的很大一部分。」 他補充說：「然而，隨著網路的升級和改進，以及儲存成本在過去兩到三年中下降，出現了明顯的轉向更高百萬畫素的攝影機 —— 主要是 400 萬畫素和 500 萬畫素，800 萬畫素的攝影機正在上升。」
i-PRO Barbosa 描述說，4K（8MP）是相對合理成本下，可用的最解析度，並指出其用途包括大面積廣角視圖。 「最重要的是，4K 感光元件可以讓操作員放大影像而不會失去關鍵細節，因為 4K 實際上是 HD 的四倍。放大低解析度影像，更容易出現像素化，」他說。
是或否：更高的解析度等於更好的細節？
除非其他元素也具備，否則更高的解析度不一定能產生更好的細節。創造有效的圖像需要考慮很多因素。
「從技術角度來說，是的，更高的畫素意味著更高的畫素，而更高的畫素又意味著更豐富的細節，」紐約州 Speco Technologies 總裁 Todd Keller 說道，「但實際上，影像清晰度不僅取決於解析度。如果一台高畫素攝影機的感光元件較小，或鏡頭品質較差，它拍出的影像品質，可能會比光學效能差的影像品質較差。」
Speco Keller 說，其他決定因素是照明、壓縮和頻寬。 「由於限制，有限網路上的 4K 攝影機可能會以低品質串流傳輸，無論如何，都會給你一個模糊的影像。」
Axis Burdet 說，一般來說，更高的解析度確實提供了最好的效能。 然而，需要有理想的外在條件：完美的照明、緩慢移動的物體，和合理的距離。
從技術上講，是的，更高的 MP 意味著更多的畫素，更多的畫素意味著更好的細節，但實際上，影像清晰度取決於的不僅僅是解析度。 如果高百萬畫素攝影機的感測器小，或鏡頭較差，它可能會產生比光學效能更好的低解析度攝影機，更糟糕的影像。
Axis Burdet 解釋說：「當考慮[前]兩個因素以及距離時，你需要在更遠的地方有足夠的光源（因為目標越遠，弱光的影響就越明顯），而且物體速度越快，就越難捕捉。在光線較弱的情況下，設備會延長快門速度，這會使快速移動的物體變得非常模糊。
更高的解析度通常意味著更多的細節。 但隨著畫素數量的增加，單個畫素尺寸會縮小，減少它們接收的光線。韓華 Saks 說，這可能會影響低照效能，使低解析度攝影機在某些情況下，如夜間觀看，是更好的選擇。 較新的攝影機通常有更大的感測器，這允許在不犧牲畫素尺寸的情況下獲得更多畫素。 因此，更高的百萬畫素，並不總是意味著較小的畫素，因為感測器尺寸起著關鍵作用。
「仔細考慮你的整個使用週期：白天、夜間、室內和室外。你可能有一台白天看起來很棒，但晚上卻不行的攝影機，」韓華 Saks 建議。
i-PRO Barbosa 說，整合商還需要知道解析度與視野的關係。例如，在相同距離下，具有 20 倍變焦的 2MP 攝影機，將比具有 1 倍變焦的 4K（8MP）攝影機，在目標上放置更多的像素。
「在某些情況下，更高的解析度也是不必要的，例如車牌辨識或人臉偵測，」Barbosa 說。 「在捕捉關鍵特徵時，適當的對比度、照明和每英尺像素 (PPF) 同樣重要，甚至更重要。」
在安全應用程式中，每個影像都很重要。 從監控攝影機獲得清晰詳細的影像需要多個因素，更高的解析度並不總是對這項工作非常重要的。
使用每英尺畫素公式
安全整合商可以用來確定某個攝影機解析度，是否適合其預期目的的公式，稱為每英尺畫素（PPF）。
PPF 並不複雜。 大多數製造商和其他組織提供 PPF 計算器、視野計算器、應用中的視野指標和類似工具。
IDIS Americas 的 Darron Parker 說：「獲取這些資訊並不難 —— 這是基礎性的。」 「但隨著技術的進步，特別是隨著分析的引入，今天還有很多其他難題。」
然而，PPF 公式是一個堅實的起點。Speco Technologies 的 Todd Keller 描述說，它提供了一種可衡量的方法，將攝影機解析度與現實世界的細節要求相匹配。
Speco Keller 說，簡單來說，PPF 是透過將攝影機的解析度水準，除以所覆蓋區域的寬度來計算的。 例如，如果你打算使用1080p（1920 x 1080）解析度的攝影機，來監控 20 英尺寬的部分，公式是 1920÷20 = 96 PPF。
「PPF 越高，你在那個區域捕捉到的細節就越多。 對於一般監測，30 到 50 PPF 可能沒問題。 如果你正在尋找更清晰的細節 —— 例如閱讀標誌上的文字，或辨識某人手中的東西 —— 你將希望瞄準更高，大約 80 以上的 PPF。這都是關於平衡細節和覆蓋範圍，」Keller 說。
韓華視覺美國公司的 Aaron Saks 表示，客戶的需求將根據攝影機的目標大幅改變攝影機要求。 「為了某些應用，你需要避免過度使用或購買過多的攝影機。因此，對於 DORI（檢測、觀察、辨識、鑑識）的每個步驟，所需的每英尺像素數，都有標準指導原則，」他說。
Axis Communications 的 Steve Burde t建議測量目標上的畫素，而不是看每英尺的畫素，因為攝影機通常用於監控特定的東西。
「目標像素是指有多少像素聚焦於你關注的物體上。目標像素越高，細節越多，這有助於你選擇合適的解析度和攝影機來完成工作。因此，重要的是要問，攝影機的用途是什麼？它是否需要檢測、看清或辨認目標是一個因素。」Burdet 說。
例如，他說，如果攝影機目的在檢測車輛，那麼目標上的解析度較低或畫素更少就足夠了，這反過來又可以讓你能夠看到更遠，Burdet 描述道。Burdet 說：「然而，如果任務是讀取車牌（看清或辨識），那麼你需要目標上的更高畫素。」
選擇正確解決方案的動態
為任何工作選擇正確的百萬畫素攝影機，都涉及瞭解最終客戶的目的，是檢測、觀察、看清，還是辨識（DORI，Detection、Observation、Recognition、Identification）。 該指標改編自 20 世紀 50 年代為夜視系統開發的約翰遜標準(Johnson Criteria)。
DORI 用於評估攝影機的影像品質，及其在不同距離上捕捉細節的能力：
- 檢測用途，在不捕捉更精細的細節情況下，能區分人或物體的存在。
- 觀察用途，可以觀察和捕捉受監測區域的活動。
- 看清用途，可以根據一般特徵確定個人或物體，是否看起來很熟悉。
- 辨識用途，可以捕獲足夠的細節來驗證身份。
這些分類（有時不同製造商的標籤不同）是基於執行每項任務所需的像素數。它們可以幫助安全整合商根據預期用途來評估攝影機在工作中的潛在有效性。
「每個用例都需要不同程度的影像清晰度，」Axis Burdet 說。
每個應用都需要不同等級的影像清晰度。
除了解析度之外，影像拼圖的另一個關鍵部分是覆蓋區域。 空間越大，終端客戶可能需要的解析度就越高 —— 甚至需要多個攝影機來保持整個區域的細節。 「我們監視要覆蓋的是裝貨碼頭、走廊，還是停車場？ 狹窄的空間可能只需要 200 萬畫素，而開闊的區域可能受益於 400 萬畫素或 800 萬畫素，以儘量減少盲點，」Speco Keller 說。
照明條件也是一個關鍵因素。 如果光線差，高百萬畫素攝影機將不會產生預期的效果。Speco Keller 說：「具有出色低照效能或紅外線能力的攝影機，通常會優於昏暗空間中的高百萬畫素機種。」
他解釋說，更大的感光元件可以更好地處理光線，並有助於在更高解析度下保持清晰的影像品質。 「我避免將高畫素與小型感測器配對 —— 它會產生雜訊或模糊的影像，」Speco Keller 警告。
寬廣的視野，將畫素分佈在更大的區域上，除非提高解析度，否則可能會減少細節。 在更廣的區域使用更高的百萬畫素攝影機，在影像上提供更多的畫素。
在計算使用哪個攝影機解析度時，兩個重要的考慮因素是目標尺寸（較小的物體可能需要更高的解析度，才能清晰地捕捉）和目標/影像上的畫素，即覆蓋感興趣物體的畫素數量。Axis Burdet 解釋說：「更多的畫素意味著更多的細節，這對辨識等任務非常重要。」
而且，物體和攝影機之間的距離越長，保留細節所需的解析度就越多。 他說，一個需要考慮的新因素，是將雷達與視覺攝影機融合在一起。
Axis Burdet 說：「當距離很重要時，有時攝影機根本無法在所有情況下實現目標。」 「例如，看到 180 英尺（約 55 公尺）的細節，足以辨識一個物體，可能需要更窄的視野和更長的鏡頭才能實現。 這意味著你不會覆蓋那麼多區域，但可以看到更遠的地方。 這意味著雖然覆蓋範圍會縮小，但可以看得更遠。雷達融合技術可以幫助解決這一限制，它利用雷達探測物體，並將其疊加到影像訊號中，即使攝影機本身無法做到這一點。這種解決方案有助於解決對更高解析度的需求。」
Bosch Kasperek 說，鏡頭選擇和變焦影像處理，也會影響攝影機的選擇，可能會影響攝影機處理低光源或強光的方式，以及低光源或快速運動場景中的運動。
如果使用 CS 或 C 接口的攝影機，鏡頭應與成像器規格相符。鏡頭還應支援成像器/攝影機的最大解析度。如果需要紅外線照明，整合商應確保鏡頭能夠正確支援紅外線照明。請使用製造商推薦的攝影機鏡頭，因為它們通常經過最大相容性測試。Kasperek 這樣建議。
Speco 的 Keller 說，鏡頭類型（固定或變焦）、光圈、紅外線範圍和寬動態範圍，都會影響影像品質。 他說：「你可以有一支高解析度攝影機，但如果鏡頭很窄或者紅外線不夠強，你就無法充分利用它。」
IDIS 的 Parker 解釋說固定鏡頭攝影機通常不具備光學變焦能力，只能進行數位變焦。 「因此，如果我要覆蓋更廣闊的區域和更遠的距離，並且我想要放大 —— 以進行看清、辨識或理解情境 —— 那麼我希望獲得最高解析度，這取決於我想要實現的目標，」他說。
Speco Keller 舉了一個例子：「如果我有一支 200 萬畫素的攝影機，我看著 400 英尺（約 122 公尺）外，我放大一次、兩次、四次，我就會降低解析度 —— 這意味著圖片變得更粗糙。 影像清晰度甚至辨識的能力變得越來越模糊，它變成了一個非常、非常模糊的影像。 但是，如果我有一支 4K 或 8K 解析度的攝影機，我可以從光學角度放大的靈活性要大得多，因為我將保持影像上的畫素，」他說。
考慮到所有因素
i-PRO 的 Barbosa 說，隨著 4K 電視已成為標準，「隨著時間的推移，高解析度攝影機將變得更加實惠和標準化。」 「我們能捕獲的畫素越多，我們就越能確定關鍵細節。 人工智慧分析的準確性，也透過更好的解析度得到增強。」
然而，同樣重要的是，感測器的可用性，它可以在低光照條件下提供準確的顏色和對比度，同時對光照條件的變化做出快速反應，他說。 「在尋找適合特定安裝需求的攝影機時，解析度只是必須考慮的眾多因素之一。」
IDIS Americas 行銷和銷售開發副總裁 Kristen Plitt 表示，處理所有這些畫素，並檢查影響圖像的各種因素的結果，是為了滿足每項工作的特定要求。
她說：「除了這些公式和因素的含義之外，還有很多討論。」「我們根據客戶的應用和需求，將所有這些整合在一起，並嘗試幫助他們平衡儲存成本和系統的總擁有成本，以創建滿足客戶需求，並解決其問題的解決方案。」
IDIS 的 Parker 總結道，這都是「因為每張圖片都很重要」。
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