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29 de Agosto del 2017

Hablemos de tecnología: Cinco conceptos fundamentales sobre el WDR



Por Yoel Rodríguez Director de Ingeniería de Aplicación de Hanwha Techwin para América Latina.

Muchos hemos visto esas imágenes tomadas por fotógrafos aficionados en las que el exceso de luz en el fondo (lo que se conoce como contraluz) estropea la capacidad para distinguir los detalles en las imágenes. Los que nos dedicamos a la videovigilancia hemos visto que ese problema puede afectar también las imágenes de las cámaras de seguridad y reducir la capacidad de los operadores para efectuar un monitoreo eficiente.

 

 


Quizás 15 años atrás, la única forma para contrarrestar totalmente este problema estaba en la ubicación manual de la cámara, evitando al máximo encuadres con exceso de luz, pero esto no era práctico pues las necesidades de monitoreo de una empresa podrían requerir el análisis permanente de cada tipo de escenas o encuadres. Afortunadamente, en el presente esto es posible gracias a una característica que involucra distintos mecanismos, procedimientos y elementos de la cámara, denominada rango dinámico amplio (WDR, por sus siglas en inglés), y no solo es normal, sino que además es necesario considerarla cuando se habla de un buen sistema de videovigilancia.

Cuando entra en acción y con una configuración correcta, el WDR es la herramienta que le permite a la cámara entregar la mejor imagen posible en condiciones extremas de luz u oscuridad.

Para entender mejor esta característica hablaremos de las cinco formas en que el rango dinámico amplio ha revolucionado la industria de la videovigilancia.


1. Hace posible obtener escenas naturales sin brillo excesivo o sobreexposición de imagen
Las cámaras de videovigilancia tienen limitaciones para captar con detalles escenas extremadamente brillantes o en condiciones de oscuridad. Por lo general, en este tipo de situaciones, en lugar de una imagen llena de detalles, vemos un cuadro blanco o negro y algunas sombras, destellos o siluetas.
El WDR es la característica de la cámara que le permite producir imágenes útiles en escenas de contraluz excesiva. El valor de WDR, se expresa en decibeles (dB). Los números más altos indican una mayor eficiencia en el mecanismo de WDR.

La mayoría de cámaras combina sólo dos imágenes; sin embargo, en los últimos años esta tecnología ha venido evolucionando a grandes pasos. La serie X de la línea Wisenet, de Hanwha, de 2MP, entrega hasta 150 dB de WDR. Estas unidades son capaces de producir hasta cuatro imágenes por cuadro, que se combinan para contrarrestar de la mejor manera el exceso de luz. Esto es posible gracias a nuestro nuevo procesador Wisenet V y al nuevo sensor de imágenes usado en estas unidades, elementos que nos permiten capturar hasta 120 imágenes por segundo.

2. Muchos mercados verticales se benefician gracias a esta tecnología
Desde el punto de vista de instalación, esta característica es fundamental en escenas que en algún momento se vean afectadas por el exceso de luz y que impiden que la cámara capture imágenes útiles para el monitoreo. Por consiguiente, ejemplos ideales de utilización para el WDR incluyen lobbies de hoteles, bancos, entradas a bodegas y entradas a oficinas, entre otros.

Para el funcionamiento perfecto del WDR deben combinarse perfectamente aspectos de hardware y de software. Por una parte está el obturador, que es el mecanismo de apertura del  lente  y  que  determina  los  llamados  tiempos  de  exposición.  Otro  componente  de hardware es el sensor, que convierte la luz en cargas eléctricas o electrones. La magia está en el procesador, el tercer componente de hardware, que convierte dichas cargas eléctricas en imágenes que los humanos podemos entender y finalmente está la parte de software, el algoritmo, que se encarga de neutralizar los brillos y tonos oscuros excesivos.

3. El ajuste para escenas con condiciones de luz similares puede copiarse de una cámara a otras unidades
¿Se imagina tener que configurar cámara por cámara en condiciones donde el contraluz es similar? Afortunadamente la configuración de una de las unidades se puede guardar como un respaldo y replicar a las otras unidades.

No obstante, es importante tener en cuenta que No todas las cámaras en un sistema de videovigilancia tienen que ser configuradas para operar con WDR habilitado, dejándose esta configuración para aquellas que sean afectadas por el contraluz. También es importante saber que no todas las cámaras vienen equipadas con esta característica.

4. El trabajo del integrador debe estar más allá de la tecnología
Una falla fundamental que evita obtener el mayor provecho del WDR y del sistema de videovigilancia en sí es creer que con sólo instalar la cámara es suficiente. El integrador tiene un rol fundamental en lo que respecta a ubicación y configuración del equipo.
Por ejemplo, en cuanto a la configuración tenemos dos elementos muy importantes para tener en cuenta al configurar el WDR: velocidad de obturación y los cuadros por segundo. Si la velocidad de obturación mínima es muy baja (1/5), en escenas con movimientos la cámara producirá imágenes con alta exposición, lo que se conoce como "ghosting".

Pero además hay una estrecha relación entre la velocidad de fotogramas y la velocidad de obturación.  Es  importante  sincronizar  la  velocidad  de  obturación  con  los cuadros por segundo. Lo recomendado es que si necesitan 30 cuadros por segundo (fps), la velocidad de  obturación  mínima  sea  configurada  a  1/30 (o una obturación cada 33 ms). Si se configura la unidad a 4 - 5 cuadros por segundo, la velocidad de obturación mínima debe ser ¼ y así sucesivamente.

Pero el integrador también juega un papel fundamental con la misma instalación de la cámara.  El posicionamiento de la unidad es crítico. La cámara debe ser instalada de manera que, dentro de lo posible, resulte menos afectada por los efectos del contraluz. El integrador debe visitar el sitio entender las características de la escena y determinar el lugar más apropiado para la cámara, así como el nivel de WDR necesario (bajo, medio, o alto).

5. Leamos las fichas técnicas y conozcamos las diferencias entre D-WDR y WDR
Las fichas técnicas son uno de los mejores amigos del integrador de videovigilancia. La razón es que allí está consignada la información de cada unidad y es el primer lugar donde el profesional debería buscar información sobre el tipo de WDR que tiene la cámara que está a punto de instalar.

Pero también es importante entender que hay dos tipo de WDR, el digital (o D-WDR) y el verdadero. El WDR digital es un mecanismo utilizado para contrarrestar las escenas de contraluz, pero en este caso se utiliza el procesador de señal digital para disminuir el exceso de los brillos y atenuar el efecto de la oscuridad. Es algo parecido a lo que sucede con un software de edición de imágenes y este por supuesto entrega los niveles más bajos de WDR.

Por otro lado está el WDR verdadero, que entrega las mejores imágenes en escenas de contraluz. Para situaciones donde contrarrestar la luz es crítico, no se debe considerar WDR digital. Este simplemente entrega WDR de muy baja calidad normalmente categorizado entre los 60 y 90 dbs.

Y un aspecto final que ningún integrador debe olvidar: las pruebas de campo. Vayan al sitio de la instalación, hagan pruebas, vean el desempeño del equipo y hagan los ajustes necesarios.

Para fortuna y tranquilidad de los ciudadanos, el rango dinámico amplio en las cámaras de videovigilancia es una tecnología que llegó para hacer más efectiva la tarea de proteger espacios y personas. Tal ha sido su evolución en los últimos años que tal vez, en un futuro no muy lejano, las cámaras llegarán a ver tanto o más de lo que ven los ojos humanos .
 
 
 
 


































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