Как видеть цвет даже в темноте? Технология WizColor от Dahua обеспечивает стабильную цветную картинку ночью без ИК-подсветки — с высоким качеством, детализацией и точной передачей сцены. Разбираемся, как это работает и что это даёт заказчику.
Ночное видеонаблюдение остаётся одним из наиболее сложных направлений для инженеров и инсталляторов систем безопасности. Недостаток освещения ограничивает возможности обычных камер, которые в условиях темноты либо переходят в чёрно-белый режим, либо воспроизводят цвет с сильными искажениями и шумами. Цветная картинка при слабом освещении — задача не только аппаратная, но и алгоритмическая. От её решения зависит эффективность видеоконтроля, особенно в задачах, где важна идентификация объектов, фиксация событий и применение видеоаналитики.
Компания Dahua Technology предложила новый подход к решению этой проблемы — технологию WizColor. В отличие от традиционных камер с ИК-подсветкой, она обеспечивает яркое и детализированное цветное изображение даже в ночное время, без необходимости в мощных прожекторах. Это решение ориентировано как на частный сектор, так и на коммерческие и инфраструктурные объекты.
Почему цвет имеет значение
Цвет в видеонаблюдении — это не просто эстетика. Это источник дополнительной информации, необходимой для точного понимания происходящего. Различие оттенков помогает определить тип объекта, его состояние, направление движения. Например, в кадре видеонаблюдения можно различить статусную индикацию на оборудовании: красный свет индикатора может означать тревожное состояние системы, а синий — передачу данных. В чёрно-белом режиме эти сигналы становятся неразличимыми, и оператор теряет важную информацию. Чёрный и серый цвета могут быть идентичны по тону на чёрно-белом изображении, но различимы в цвете.
Цветовая информация особенно важна в ситуациях, где нужно различить схожие по форме объекты — например, баки разного назначения, контейнеры для разных отходов, автомобили одной модели, но разного цвета. В торговых объектах цвет одежды может указывать на принадлежность к персоналу или определённой группе. На складах — маркировка зон, ящиков или техники. Цвет служит своего рода меткой, упрощающей визуальное ориентирование.
Для систем видеоаналитики цвет играет критическую роль. Большинство алгоритмов классификации объектов учитывают цвет как один из признаков. Отсутствие цветовой составляющей приводит к снижению точности, особенно при распознавании типов объектов — человек, автомобиль, тележка и т. д. Также цвет влияет на качество трекинга: система легче "держит" объект в кадре, если его цвет уникален для сцены.
Существенный момент — архивный просмотр видеозаписей. Когда требуется проанализировать происшествие или инцидент, цветовые различия упрощают навигацию по фрагментам записи. Быстрее находятся интересующие моменты, снижается нагрузка на оператора. Это имеет значение не только для служб охраны, но и для персонала служб эксплуатации, логистики, технического контроля.
IP-камера видеонаблюдения Dahua серии WizSense с технологией WizColor
Ограничения традиционных решений
Однако при слабом освещении датчик камеры сталкивается с рядом ограничений: количество фотонов, попадающих на матрицу, резко сокращается, сигнал становится слабым, и доля шумов возрастает. Особенно страдает цветовая составляющая — синий и зелёный каналы теряют насыщенность, а картинка становится блеклой и нестабильной. Применение алгоритмов усиления в таких условиях часто приводит к усилению шумов и искажению цветового баланса.
Дополнительную сложность вносит использование инфракрасной подсветки. Камеры с ИК-режимом переходят в чёрно-белую съёмку, что устраняет цвет как таковой. Кроме того, изображение в инфракрасном диапазоне физически отличается от видимого: материалы по-разному отражают ИК-лучи. Например, тёмная одежда может казаться светлой, а контрастные надписи — полностью исчезать. Это приводит к потере важных деталей и снижает информативность сцены.
ИК-подсветка имеет ограниченную дальность, может создавать засветки, блики, отражения от пыли, дождя и насекомых. Она также повышает заметность оборудования, а в некоторых случаях — мешает комфортному восприятию изображения оператором.
Болевые точки видеонаблюдения
Светочувствительность: от физики к практике
Решение задачи цветного видеонаблюдения в темноте начинается с увеличения светочувствительности камеры. На практике это достигается за счёт увеличения площади матрицы и размеров пикселей. Чем больше светочувствительный элемент, тем больше фотонов он способен улавливать и преобразовывать в электрический сигнал. Это снижает уровень шумов и повышает соотношение сигнал/шум (SNR).
Увеличенные пиксели — например, 2,9 мкм против стандартных 2,0 мкм — обеспечивают более высокую чувствительность при слабом освещении. Камера с такой матрицей передаёт больше деталей, сохраняет контрастность и стабильность цветового баланса. Большая диафрагма объектива также критична: диафрагма F1.0 пропускает в 2,5 раза больше света, чем F1.6. Это позволяет формировать яркое и насыщенное изображение даже при минимальной освещённости.
Чем больше размер пикселя, тем больше фотонов можно получить и преобразовать в более сильные электрические сигналы. Это значительно усиливает сигнал, в результате чего изображение становится более ярким и менее шумным.
Интеллектуальная обработка изображения
Физические характеристики камеры важны, но не менее значима система обработки сигнала. В технологии WizColor используется интеллектуальный процессор AI-ISP, обученный на обширных массивах изображений. В процессе разработки применялась библиотека с более чем миллиардом изображений, включающая десятки категорий сцен, объектов и условий съёмки. Архитектура обучения задействует более 50 визуальных нейросетей, каждая из которых специализируется на отдельных задачах: подавление шумов, восстановление текстур, коррекция баланса белого, обработка контрастных сцен и т. д. Кроме того, алгоритмы адаптированы к более чем 30 типовым экстремальным условиям — от тумана и дождя до встречного света и динамичных сцен.
AI-ISP адаптируется к сцене, корректирует шумы, восстанавливает детали и распознаёт движущиеся объекты. Алгоритмы работают на уровне пикселей и применяют точечную фильтрацию, что позволяет сохранить мелкие детали и добиться высокой чёткости. Система эффективно различает объект и фон, снижает размытость при движении, компенсирует искажения от низкой освещённости. Это особенно важно для точной работы видеоаналитики: чёткое и нормализованное изображение даёт корректные данные для распознавания лиц, номеров, объектов. В технологии WizColor используется интеллектуальный процессор AI-ISP, обученный на обширных массивах изображений. Он адаптируется к сцене, корректирует шумы, восстанавливает детали и распознаёт движущиеся объекты.
Алгоритмы работают на уровне пикселей и применяют точечную фильтрацию, благодаря чему удаётся избежать потери мелких деталей. Система эффективно различает объект и фон, снижает размытость при движении, компенсирует искажения от низкой освещённости. Это особенно важно для точной работы видеоаналитики: чёткое и нормализованное изображение даёт корректные данные для распознавания лиц, номеров, объектов.
Эффективность без подсветки
Одним из ключевых преимуществ WizColor является способность формировать яркое, цветное изображение без использования активной ИК-подсветки. Камера «видит» даже при освещённости ниже 1 люкса (0,0005 лк @ F1.0), используя только естественный свет — уличное освещение, луну, отражённые источники. Это снижает нагрузку на электросети, уменьшает тепловыделение и устраняет эффект «прожектора», характерный для камер с ИК-подсветкой.
Такой подход важен для территорий, где нельзя или нежелательно устанавливать яркое освещение: жилые дворы, частные дома, сельхозугодья. Там, где важно не только видеть, но и не мешать окружающей среде, решение без подсветки становится ключевым.
Повышенная на 50% детализация благодаря AI-ISP, точному подавлению шума на уровне пикселей и распознаванию ключевой информации.
Применение на практике
Технология WizColor применяется в различных сценариях: охрана периметра, транспортные объекты, склады, логистические центры, открытые стоянки. Камеры показывают стабильное качество даже в условиях контрового освещения — когда источник света, например, уличный фонарь или заходящее солнце, находится позади объекта и светит прямо в объектив камеры. Это создаёт сильную разницу в яркости между фоном и передним планом, и при недостаточном динамическом диапазоне камеры объект в кадре становится тёмным и неразличимым. Технология WizColor компенсирует эти искажения и сохраняет информативность изображения, при слабом освещении и в неблагоприятных погодных условиях. Устройства эффективно работают как автономно, так и в составе интегрированных систем безопасности.
На складах и в логистике точная цветопередача позволяет контролировать маркировку, состояние упаковки, отличать перемещающиеся объекты. В торговых и офисных центрах — помогает отслеживать движение персонала и посетителей, фиксировать события без пересветов и провалов. На уличных объектах — даёт чёткую картину происходящего, не создавая световых засветок и слепых зон.
Более реалистичные цвета благодаря увеличению восстановления на 30%, отличному подавлению цветового шума и высокой точности цветовой информации, что помогает точно извлекать целевые данные.
Сравнение с ИК-технологиями
Традиционные ИК-камеры решают задачу ночного наблюдения, но лишены цветовой составляющей. В отличие от них, технология WizColor ориентирована на сохранение цветной картины даже при слабом освещении. Однако если уровень света в сцене падает до критически низких значений, камера может автоматически включить встроенную подсветку на базе светодиодов тёплого белого света. Такая подсветка относится к видимому спектру и обеспечивает дальность освещения до 50 метров.
Конечно, активация подсветки делает камеру более заметной, что может рассматриваться как компромисс с точки зрения скрытности. Однако в ряде случаев это становится полезной функцией: яркий видимый свет действует как превентивная мера, отпугивая нарушителя и привлекая внимание к объекту. Тем самым камера выступает не только как средство наблюдения, но и как элемент активной защиты периметра.
WizColor формирует полноцветную сцену, сохраняя её детализацию и структуру. Это принципиальное отличие для систем, ориентированных на анализ, классификацию и идентификацию.
ИК-свет создаёт паразитные отражения, усиливает засветки, привлекает насекомых и даёт искажённое представление о материале поверхности. WizColor исключает эти проблемы, формируя картинку на основе естественного света и интеллектуальной коррекции. Кроме того, камера остаётся незаметной, что важно для скрытого или ненавязчивого наблюдения.
Большая дальность видимости и обнаружения без светового загрязнения, бликов от пыли и привлечения насекомых в ночное время.
Что меняется с приходом WizColor
WizColor — это комплексное решение, объединяющее светочувствительную оптику, крупнопиксельную матрицу и интеллектуальную обработку. Оно позволяет отказаться от компромиссов между цветом и чувствительностью, обеспечивает стабильную работу в тёмное время суток и делает видеопоток пригодным для анализа и принятия решений.
Для инсталляторов и проектировщиков технология открывает новые возможности при работе с объектами, где ранее ночное видеонаблюдение было ограничено. Заказчики получают систему, которая работает эффективно и днём, и ночью, не теряя качества и информативности. WizColor задаёт новую планку для видеонаблюдения при низкой освещённости.
