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TEORIA
COME FARE
- Telecamere IP
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L'illuminazione è ovviamente il principale fattore da considerare per riprendere delle buone immagini. Così come il nostro occhio vede meglio o peggio in base alla luminosità, così farà la telecamera.
Iniziamo col dire che la luminosità di un ambiente si esprime in Lux e si misura con appositi strumenti detti illuminometri. Per darci un'idea di cosa voglia dire in pratica 0,1 Lux oppure 3 Lux, forniamo questa tabella:
| Tipo di illuminazione | Lux |
|---|---|
| Luce solare diretta | 50,000 lux |
| Luce del giorno indiretta con cielo sereno | 10,000–20,000 lux |
| Luce del giorno con cielo coperto | 1,000-5000 lux |
| Interno ufficio | 200–500 lux |
| Minimo per una lettura confortevole | 300 lux |
| Illuminazione corridoi e zone di lavoro esterne | 50-100 lux |
| Tramonto | 10 lux |
| Illuminazione pubblica su strada principale | 15 lux |
| Illuminazione pubblica su strada secondaria | 5 lux |
| Tramonto (inizio) | 10 lux |
| Tramonto (al termine) | 1 lux |
| Notte luna piena | 0.3 lux |
| Notte con quarto di luna | 0.1 lux |
| Notte senza luna con cielo stellato | 0.001 lux |
| Notte senza luna con cielo coperto | 0.0001 lux |
La luce che colpisce l'obiettivo, non è però quella dell'ambiente, in quanto molto raramente la telecamera sarà rivolta direttamente verso la sorgente luminosa. Bisogna più precisamente considerare la riflessione della luce sulla superficie ripresa dalla telecamera. Gli oggetti, a seconda della loro natura, riflettono una parte della luce che li colpisce e ne assorbono la rimanenza. Questa tabella vi da un'idea della percentuale di riflessione di alcuni materiali comuni, potrete ricavare per similitudine il valore dei materiali non elencati.
| Materiale | Riflessione |
|---|---|
| Asfalto | 5% |
| Terra | 7% |
| Ghiaia | 13% |
| Volto umano | 18...25% |
| Alberi | 20% |
| Mattoni rossi | 20...35% |
| Cemento vecchio | 25% |
| Cemento nuovo | 40% |
| Palazzo non verniciato | 40% |
| Erba | 40% |
| Pittura chiara vecchia | 55% |
| Pittura chiara nuova | 75% |
| Struttura in alluminio | 65% |
| Neve caduta da tempo | 65% |
| Neve fresca | 85...95% |
| Finestra di vetro | 70% |
Utilizzando le 2 tabelle qui sopra è facile ricavare la luminosità che investe l'obiettivo della telecamera. Basta prendere il valore di luminosità ambiente (considerate la situazione di minor luce prevista) e calcolarne la percentuale riflessa dall'oggetto che viene ripreso.
Esempio: Volete riprendere un esterno di notte illuminato da un lampione che poniamo fornisca 10 lux. I 10 lux del lampioncino diventano 4 se state riprendendo un giardino d'erba (rifl. 40%), ma si riducano a soli 0,5 lux se riprendete un posteggio asfaltato (rifl. 5%).
Se leggete la tabella dei dati tecnici delle telecamere DSE troverete indicato un valore di luminosità minima richiesta per fornire una ripresa accettabile. Le telecamere bianco/nero, peraltro oggi quasi scomparse dal mercato, riescono a riprendere anche in condizioni di quasi buio, mentre le telecamere a colori sono più esigenti e richiedono di solito almeno 1 Lux a meno che non utilizzino sensori specifici.
Va bene inteso che i valori di luminosità minima delle telecamere sono provati con gli obiettivi più luminosi possibile, e quindi se scegliete un obiettivo a diaframma fisso magari con F-Stop alto, certamente non sarete in grado di riprendere alla minima illuminazione consentita, in teoria, dalla telecamera. Per completezza di informazione, il dato di minima luminosità ammessa, andrebbe sempre completato con il valore di F-Stop dell'obiettivo a cui si riferisce.
Le telecamere a microprocessore di ultima generazione munite di programmazione a schermo OSD sono sempre più frequentemente munite di una funzione molto utile nella ripresa di ambienti scuri denominata Digital Slow Shutter (DSS).
Grazie a questa funzione la telecamera è in grado di condensare più frames video in un unico fotogramma sommando elettronicamente il segnale luminoso dei singoli frames e permettendo la visione in condizioni di quasi buio totale senza utilizzare illuminatori a infrarossi. Di regola è possibile impostare il livello di integrazione ossia il numero di frames da integrare.
Il DSS è eccellente per riprendere in condizioni di bassissima luminosità ambienti grandi o spazi aperti dove l'illuminazione IR sarebbe troppo onerosa.
Il limite di questa tecnologia sta nel fatto che più si aumenta l'integrazione più si riduce il numero dei frames in uscita dalla telecamera rispetto al real-time PAL di 25 f/sec e l'immagine risulta a scatti e poco fluida.
L'illuminazione dell'ambiente va tenuta in considerazione nel posizionamento delle telecamere, così come è necessario tenere in considerazione la presenza della telecamera quando si installa un nuovo punto luce. In linea di massima la posizione migliore per la fonte luminosa è sopra la telecamera, in modo che il fascio luminoso corra parallelo alla linea di ripresa. Anche la posizione a fianco della telecamera può dare ottimi risultati.
E' da evitarsi la presenza di fonti luminose rivolte verso la telecamera, in quanto provocano un effetto abbagliamento. E' anche bene evitare che la telecamera sia rivolta verso superfici molto riflettenti, come specchi o muri bianchi, in quanto essi rifletterebbero un grande quantità di luce verso la telecamera, causando un problema molto simile ad una fonte luminosa diretta.
Quanto esposto e valido per ogni tipo di fonte luminosa, come faretti alogeni, lampade ad incandescenza, neon etc., ed anche per gli illuminatori ad infrarossi.
Al buio completo nessuna telecamera, come nessun occhio umano può vedere.
Si deve ricorrere agli illuminatori ad infrarossi, che illuminano l'area con luce infrarossa, invisibile all'occhio umano, ma visibilissima per la telecamera. Leggete iltutorial sugli illuminatori IR per maggiori informazioni.
