Отношение сигнал/шум
Отношение сигнал/шум показывает, насколько хорош может быть видеосигнал видеокамеры, особенно в условиях низкой освещенности. Шума избежать невозможно, но его можно минимизировать. В основном, он зависит от качества ПЗС-матрицы, электроники и внешних электромагнитных воздействий, но также в сильной степени и от температуры электроники. Металлический корпус видеокамеры в значительной степени защищает от внешних электромагнитных воздействий ^Строго говоря, внешние электромагнитные воздействия, как правило, являются стационарными процессами, поэтому их нельзя относить к шумам; их и называют наводками или помехами. Источниками шума внутри видеокамеры являются как пассивные, так и активные компоненты, поэтому «зашумленность» зависит от их качества, конструкции системы и в сильной степени от температуры. Вот почему, указывая отношение сигнал/шум, производитель должен также указать и температуру, при которой проводились измерения.
Шум в изображении аналогичен по природе шуму в аудиозаписях. На экране зашумленное изображение дает зернистость или снег, а на цветном изображении могут быть цветовые вспышки. Сильно зашумленные видеосигналы бывает трудно синхронизировать, изображение может получиться нечетким, с плохим разрешением. Зашумленное изображение от видеокамеры становится еще хуже при уменьшении освещенности объекта, а также при использовании АРУ с большим усилением. Отношение сигнал/шум выражается в децибелах (дБ).
Децибелы - это относительные единицы. Отношение выражается не в виде абсолютной величины, а в форме логарифма. Причина проста: логарифмы позволяют переводить большие отношения чисел к двух-трехзначным числам, но что более важно, преобразование сигнала (при вычислении затухания или усиления системы) сводится к простому сложению или умножению. Другая причина использования децибел (т.е. логарифма) - это более естественное понимание уровня звука и изображения. В частности, ухо человека воспринимает звук, а глаз воспринимает свет, подчиняясь логарифмическому закону.
Если вычисляется отношение любых двух величин, выраженных в одинаковых единицах, то в результате получаются дБ, Если же считается отношение к какому-то уровню, например, уровень напряжения относительно 1 мВ, то единицы называются дБмВ. Если мощность выражена относительно 1 мкВт, то единица называется дБ/мкВт.
В таблице приведены некоторые значения отношений напряжений (тока) и мощности в дБ. Обратите внимание на разницу между этими двумя величинами. В то время, как разница по напряжению в 3дБ означает, что значение одного напряжения на 41% больше сравниваемого значения то для мощности 3 дБ означают двойное увеличение мощности (100%-увеличение).
Отношение сигнал/шум ПЗС-видеокамеры измеряется не так, как это делается в телевещании или при передаче сигнала. В сигнале телевещания отношение сигнал/шум - это отношение сигнала к шуму, накопленному при передаче сигнала от передатчика к приемнику. Оно определяется как отношение (в дБ) амплитуды сигнала, соответствующего шкале градаций яркости, к средне-квадратическому значению напряжения наложенного случайного шума, измеренного в полосе частот от 10 кГц до 5 МГц. Есть специальные приборы, спроектированные для непосредственного измерения этой величины при использовании сигнала испытательной строки (VTS).
Отношение сигнал/шум ПЗС-видеокамеры определяется как отношение сигнала к шуму, производимому матрицей и электроникой видеокамеры. Чтобы получить реальное отношение сигнал/шум видеокамеры, все внутренние цепи (так или иначе влияющие на сигнал) должны быть отключены, включая гамма-коррекцию, АРУ, электронный затвор и схему компенсации встречной засветки. Температура должна быть на уровне комнатной. Самый простой метод измерения шума в сигнале видеокамеры - это использование специального измерителя шума. Это устройство оценивает шум в полосе от 100 кГц до 5 МГц и выводит отношение сигнал/шум прямо в децибелах.
Для ПЗС-видеокамер в охранном телевидении отношение сигнал/шум более 48 дБ считается хорошим. Следует помнить, что изменение отношения сигнал/шум на 3 дБ означает примерно 30-процентное уменьшение шума, так как уровень видеосигнала не меняется. И при сравнении видеокамеры, у которой сигнал/шум равен 48 дБ, с видеокамерой, у которой, например, эта величина равна 51 дБ, последняя даст значительно лучшее изображение, что будет особенно заметно при низких уровнях освещенности. Говоря об отношении сигнал/шум, мы всегда полагаем, что АРУ отключена.
Если не допускать значительного нагрева видеокамеры, то шум будет меньше.
Для сравнения приведем такую величину: ПЗС-видеокамеры в телевещании имеют отношение сигнал/шум более 56 дБ, что чрезвычайно хорошо для аналогового видеосигнала.

Информационный источник: www.videо-guаrds.ru