Rezoluţia imaginii

Pentru a înţelege ce înseamnă de fapt rezoluţia şi care este importanţa practică a acesteia, trebuie să înţelegeţi în ce constă cel mai mic element unitar prezent pe ecran, care se numeşte pixel (px). Fiecare pixel are posibilitatea de listare a trei culori (roşu, verde, albastru) la diferite intensităţi de luminozitate. Astfel este posibilă listarea practic a oricărei culori (Fig. 1). Setul de pixeli distribuiţi simetric pe o grilă a unui dreptunghi este pur şi simplu … un ecran. Deşi proiectarea dispozitivelor pentru listarea imagini este foarte variată, principiul lor de funcţionare este de obicei identic. În cazul monitoarelor de tip LCD, uneori se pot întâlni aşa-zişi „pixeli morţi”. Un astfel de pixel se defineşte ca unul defect, care nu mai poate fi comandat. Nu emite nicio culoare, de aceea este vizibil ca un punct negru.

Fig. 1. Imaginea mărită a unei combinaţii de 9 pixeli

Mai jos, ca şi exemplu, sunt prezentate imagini în mai multe rezoluţii populare. Imaginea de bază o constituie o fotografie cu rezoluţia 2048×1536. Bineînţeles că aceasta a fost micşorată pentru a putea fi listată aici, totuşi scala dintre rezoluţiile consecutive a fost păstrată (Fig. 2).

Fig. 2. Compararea câtorva rezoluţii populare

Pentru a clarifica – rezoluţiile populare au deja denumirile stabilite. De exemplu – dacă pe specificaţia camerei există informaţia că aceasta funcţionează la o rezoluţie VGA, înseamnă că aceasta înregistrează imaginea în format 640×480 px. Un alt parametru foarte important, care este legat de rezoluţie, este formatul imaginii, definit ca produsul lungimii şi înălţimii imaginii. Cel mai popular format este 4:3, folosit de fapt de la începutul existenţei semnalului de televiziune, precum şi cel panoramic de 16:9, folosit pe post de standard de înaltă rezoluţie.

Tab. 1. Rezoluţiile alese şi denumirile aferente

Rezoluţia imaginii – prezentare grafică 

Astfel, cu cât este mai mare rezoluţia, cu atât imaginea este mai mare, conţine mai multe detalii, dar şi necesită mai multă memorie pe disc. Mai jos vă prezentăm două imagini de la două camere industriale oferite de către firma Delta: C86A-2812 şi APTI-32C4-2812. Nu trebuie să vă sugestionaţi în baza diferenţelor de adâncime a culorii, clarităţi sau a unghiului de vedere al ambelor camere, deoarece acestea sunt modele de camere diferite şi care lucrează la standarde variate. Adiţional, asupra calităţii generale a imaginii au o influenţă alţi factori. Trebuie doar să vă atragem ideea asupra rezoluţiei la care funcţionează echipamentul. Prima cameră funcţionează în sistem PAL. Deşi acest semnal este analogic şi măsurat în baza distanţelor dintre linii, dimensiunea acestuia transformată în pixeli este 720×576. A doua cameră este una de tip IP, care permite înregistrarea la rezoluţia de 2048×1536. Imediat v-a sărit în ochi că numai diferenţa în cifre este şocantă… Totuşi, cum arată toată treaba din punct de vedere practic?

Fig. 3. Compararea vederilor din camerele APTI-32C4-2812 şi C86A-2812

După cum se vede, diferenţa este enormă (Fig. 3). Este cea mai bună dovadă că şi în cadrul televiziunii industriale noile tehnologii sunt superioare celor din trecut. Pentru a demonstra ideea că imaginea alcătuită dintr-un număr mai mare de pixeli este mai exactă, vom cadra ambele imagini astfel pentru a putea citi ora de pe ceasul agăţat în capătul încăperii de testare. Iată ce efect vom obţine (fig. 4).

Fig. 4. Comparaţia imaginilor fragmentelor mărite din camere. Pe partea stângă este imaginea din camera APTI-32C4-2812, pe partea dreaptă: C86A-2812

Imaginea din camera APTI-32C4-2812 a fost cadrată şi mărită de două ori. Este adevărat că nu se vede foarte bine ceasul, dar vă puteţi sugestiona cât este ora. În schimb numerele dosarelor şi faţa manechinului se văd fără probleme. În partea dreaptă este imaginea de la camera C86A-2812, cadrată adecvat şi mărită de câteva ori pentru ca dimensiunea să fie identică cu imaginea din camera APTI. Din păcate, calitatea imaginii nu este satisfăcătoare. Se observă doar forma personajelor, lipsesc detalii, obiectele sunt deformate iar marginile acestora zimţate. Contururile rotunde devin pătrate. Acest efect, numit „pixelizare” are loc atunci când rezoluţia imaginii este prea mică. Bineînţeles că, dacă am continua mărirea imaginii din partea stângă, şi aceasta ar deveni mai „pătrăţoasă”, dar acest efect va avea loc mult mai târziu decât în cazul imaginii cu rezoluţie mică.

Cum am amintit, rezoluţia nu este singurul parametru care influenţează calitatea imaginii, dar este unul foarte important. De asemenea, cu cât este mai mare rezoluţia, cu atât aveţi nevoie de mai multă memorie pe disc pentru imagine sau film, aşadar aveţi nevoie de echipamente eficiente care vor putea înregistra materialul. La alegerea unui înregistrator pentru camerele industriale trebuie să acordaţi atenţie rezoluţiilor deservite. Se presupune că pentru ochiul uman filmul este considerat „bun” atunci când acesta este înregistrat la o viteză de 25 de cadre pe secundă. Aceasta înseamnă că pentru o singură secundă de secvenţă video sunt necesare până la 25 de imagini. Pentru rezoluţia 1920×1080 şi 25 de cadre pe secundă poate fi necesară o viteză de înregistrare de până la 10 Mb/s (megabiţi pe secundă). În plus nu uitaţi că, de obicei, un înregistrator are posibilitatea de a recepţiona imagini de la mai mult decât o singură cameră, cantitatea de date pe care le stochează va fi aşadar mai mare. Bineînţeles că există diferite metode de compresie a semnalului transmis de la camerele industriale, care pot micşora aceste cerinţe. Înregistratoarele moderne au şi posibilităţi sporite de configurare, în baza regulii „ceva în detrimentul a altceva”, de exemplu – o calitate mai bună a imagini în schimbul unui număr mai mic de cadre pe secundă. Toate aceste informaţii trebuie luate în considerare când vă decideţi să achiziţionaţi un înregistrator.

Dacă doriţi să obţineţi cele mai bune efecte, alegeţi echipamente de bună calitate, care „vor ţine pasul” cu camerele. Pentru a da un exemplu, să verificăm posibilităţile de inscripţionare la o calitate bună, dar şi la un preţ accesibil pe care le are înregistratorul HYBRO-416 din oferta firmei Delta.

Echipamentul poate conlucra cu camere la standarde diferite – AHD (Analog High Definition), PAL şi IP. Ne vom ocupa de primul. Dacă în înregistrator vom seta rezoluţia de inscripţionare 1280×720, vom obţine total 100 de cadre pe secundă, de împărţit la 4 canale, adică 25 de cadre pentru fiecare canal. Dacă în schimb vom creşte rezoluţia la 1920×1080, viteza de inscripţionare scade până la 60 de cadre pe secundă, de împărţit la 4 canele, ce are ca rezultat numai 15 cadre pe secundă pentru fiecare canal. Imaginea va avea o calitate foarte bună, dar trecerea între cadre nu va fi la fel de lină.

Uneori în specificaţiile unui echipament de înregistrare a imaginilor se poate întâlni termenul de rezoluţie interpolată. Este un fel de truc de marketing, folosit fără milă de către producătorii de echipamente electronice, fiind o capcană adresată utilizatorilor care nu se pricep. Pe scurt, procesul de interpolare constă în creşterea artificială a rezoluţiei imaginii înregistrate. Deseori în aceste echipamente se montează senzori slabi, care pot înregistra imagini numai la rezoluţii de 640×480 sau 800×600 Acest fapt se reflectă asupra costului echipamentului, care de obicei este mai ieftin. Cum este aşadar posibil că imaginea este înregistrată în format 1280×720, ceea ce ar sugera că este o imagine HD? Pentru aceasta este răspunzătoare electronica echipamentului. Între doi pixeli se introduc alţii, a căror culoare şi intensitate este calculată cu ajutorul unor algoritmi şi se bazează pe pixeli din vecinătate. Astfel imaginea se îmbogăţeşte cu pixeli adiţionali şi rezoluţia acesteia creşte. Bineînţeles este clar că imaginea astfel obţinută nu poate avea o calitate mai bună. De fapt aceasta nu diferă cu nimic de imaginea înregistrată pe acelaşi echipament la rezoluţie mai mică, în afara faptului că este pur şi simplu … mai mare.

Aşa cum am amintit, rezoluţia imaginii înregistrate de cameră nu este totul. Uneori se poate întâmpla ca o cameră care înregistrează la o rezoluţie mai mică să asigure o calitate video mai bună în funcţie de procesorul grafic sau senzorul utilizat în aceasta. Nu fără importanţă este şi mediul în care camera va funcţiona. Cum aţi observat, alegerea echipamentului optim nu este o decizie simplă. Nu se poate spune clar, care cameră şi cu ce rezoluţie va fi alegerea optimă. Fiecare proiect trebuie gândit şi analizat individual, iar aici vă vor ajuta cu plăcere angajaţii companiei Delta.