Bildsensor

Definition: Bildsensor

Der Bildsensor ist einer der wichtigsten Bestandteile einer Überwachungskamera. Seine Aufgabe ist es, die Bilder der Kamera zu erfassen. indem er Abertausende und Millionen Lichtrezeptoren, die photosensitive Elemente genannt werden, zusammensetzt. Diese wandeln das Licht, das die Kamera einfängt, in Elektronen um. Hier ist die Größe der entscheidendste Faktor – je größer er ist, desto mehr Licht fällt in den Sensor und desto besser die Bildqualität. Beispiel: Ein 1/3-Sensor liefert bessere Bildqualität als ein 1/4-Sensor.

Zahl der Megapixel

Ebenso wie elektronische Geräte haben auch Videoaufnahmen von Sicherheitssystemen nicht dieselbe Auflösung wie Fotos. Ein Film oder ein Video in High Definition (HD) hat eine Auflösung von 1 Megapixel, in FullHD sind es 2 Megapixel. Wenn man von der Zahl der Megapixel eines Handys oder einer Kamera spricht, wird die Auflösung von Fotoaufnahmen und nicht von Videos angegeben.

Eigenschaften des Bildsensors

Photosensitive Elemente

Lichtempfindliche elektronische Elemente, die den einzelnen Pixeln des Bildes entsprechen.

Pixel

Die kleinste Einheit eines Bildes, das sich aus Tausenden oder Millionen Pixeln zusammensetzt.

Auflösung

Die Zahl der Pixel, aus denen ein Bild besteht. In digitalen Systemen wird die Auflösung in Megapixeln gemessen, bei analogen Kameras wird sie in Linien angegeben.

Shutter

Diese Vorrichtung kontrolliert die Zeit, die die Bilder benötigen, um zum Sensor zu gelangen. Es handelt sich um eine sehr wichtige Vorrichtung, denn sie kontrolliert das Licht, das zum Sensor gelangt.

Arten von CCDs

CCD-Sensor

Der erste Sensor, der auf den Markt kam. Er funktioniert durch die spontane Umwandlung von Licht in elektrischen Strom. Dieser Strom bzw. die Nummer der Elektronen ist proportional zur eingestrahlten Lichtmenge und wird in Pixeln angegeben.
Die Pixel des CCD registrieren eine Abstufung der drei Grundfarben (rot, grün, blau); daher verfügt es über einen Sensor für jede dieser Farben.

CMOS-Sensor

Ein Sensor, der sich aus zahlreichen Bestandteilen zusammensetzt, die Licht einfangen und dabei Strom erzeugen; dieser variiert in Abhängigkeit der Intensität des empfangenen Lichts. Im Gegensatz zum CCD verfügt er über einen einzigen Sensor für die drei Farben und benötigt keine externe Elektronik, die die Kosten in die Höhe treibt.

Am häufigsten eigesetzte Sensoren

Im Folgenden finden Sie eine Liste der Sensoren, die in der Sicherheitsbranche am häufigsten zum Einsatz kommen.

Digitaler Bildprozessor (DSP)

Er sorgt für die Verarbeitung der Bilddaten in Echtzeit. Dadurch ist dieser Prozessor die perfekte Wahl, um das bestmögliche Bildergebnis zu erzielen, zum Beispiel schärfere Bilder.

Die verbreitetsten Eigenschaften sind:

SC Ermöglicht eine manuelle Einstellung der Geschwindigkeit, mit der das Licht auf den Sensor trifft. Diese Einstellung ist wesentlich, um mit dem Bild die gewünschten Ziele zu erreichen. Wenn man beispielsweise ein Objekt in Bewegung scharf aufnehmen möchte, sollte eine hohe Geschwindigkeit gewählt werden. Wenn man dagegen ein sehr lichtstarkes Bild wünscht, muss eine langsame Geschwindigkeit eingestellt werden.	WDR Der weite Dynamikbereich (WDR) dient dazu, selbst unter für das Sichtfeld der Kamera ungünstigen Lichtbedingungen (Gegenlicht) scharfe Aufnahmen zu liefern.	AGC Ein System zur Kontrolle der Amplitudenverstärkung eines elektrischen Signals von dessen Eingang bis zu seinem verstärkten Ausgang. Seine grundlegende Aufgabe ist eine Verbesserung der Sichtbarkeit, durch die ein klareres Bild entsteht.	DSS Diese Eigenschaft verringert elektronisch das reflektierte Licht im Sensor der Kamera bis zu einem sehr niedrigen Grad. So erhält man Aufnahmen auch bei sehr schlechten Lichtverhältnissen, diese sind allerdings wie in Zeitlupe zu sehen.	AE Ein automatisches System, das die Lichtmenge im Moment der Aufnahme eines Fotos anzeigt. Dieses System sorgt für das richtige Verhältnis zwischen der Belichtungszeit des Bildes und der erforderlichen Blende, damit sich der Sensor an die Situation anpassen kann.
AWB Die wichtigste und grundlegende Funktion des automatischen Weißabgleichs ist eine richtige Anpassung des Farbgleichgewichts in einem Bild, ohne andere Farbtöne anzuzeigen.	ATW Eine Weiterentwicklung des automatischen Weißabgleichs, die sich dadurch unterscheidet, dass die Farbbalance bei Änderungen der Farbtemperatur kontinuierlich angepasst wird.	BLC Die Abkürzung BLC bezieht sich auf den mechanischen Tag-/Nacht-Filter, der bei Überwachungskameras eingesetzt wird, um möglichst realistische Bilder aufzunehmen. Dieser Filter, der auch IR-CUT genannt wird, verändert die Farben nicht, wie es bei anderen elektronischen Systemen der Fall ist, und sorgt so dafür, dass alle Farbtöne so realistisch wie möglich wiedergegeben werden.	ATR Dient der Verbesserung der Sichtbarkeit eines Bildes und sorgt für eine Farbtonkorrektur unabhängig von den Lichtverhältnissen.	ALTM Ein System zur Bildanalyse ohne jegliche Verarbeitung. Es wurde entwickelt, um Bilder mit minimalen Störungen und maximaler Schärfe zu erzeugen und funktioniert durch eine Umverteilung von Licht und Schatten. So wird erreicht, dass alle Teile des Bildes so viele Informationen wie möglich wiedergeben.
	HLC Dieses System gleicht die Intensität von starken Lichtern aus, die direkt in das Bild fallen, beispielsweise ein Lichtstrahl oder ein Autoscheinwerfer.	2D-NR Diese Eigenschaft des DSP funktioniert durch die Analyse verschiedener Frames mit dem Ziel, durch die Korrektur von fehlerhaften Pixeln das Bildrauschen zu unterdrücken, das in Aufnahmen vorhanden sein kann.	3D-NR Eine verbesserte Version von 2D-NR. Die Weiterentwicklung besteht in einer weiteren Verbesserung des Bildrauschens, da sehr viele fehlerhafte Pixel unterdrückt werden, was für bessere Qualität und eine genaue Wiedergabe des tatsächlichen Bildes sorgt.