1. CCD-Sensoren (Charge-Coupled Device; dt.: Ladungsgekoppelte Schaltung)

Der eingebaute Sensor stellt das Hauptmerkmal einer Überwachungskamera dar. Ein Sony Super HAD 1/3“ CCD Sensor ist die Referenz und bietet damit sehr gute Bildqualität. Dieser Vorteil ist aber mit einem höheren Produktpreis verbunden. Für den versierten Anwender ist ein 1/3“ Sony Sensor Grundvorraussetzung zum Kauf und für gute Bildergebnisse.

Der Super-CCD-Sensor (SCCD) ist ein lichtempfindlicher Chip für die Digitalkameras; es handelt sich dabei um eine Weiterentwicklung des CCD-Sensors, die durch eine wabenförmige Anordnung der Zellen (Drehung der CCD-Zellen um 45 Grad) gekennzeichnet ist. Die Größe von CCD-Bildsensoren wird oft in Zoll (engl. inch) angegeben, gebräuchliche Größen für professionelle Überwachungskameras sind 1/3". 1/4" Sensoren haben eine wesentlich kleinere Fläche und sind meist mit einer höheren farblichen Bildverzerrung verbunden. Diese Zoll-Angabe leitet sich nicht aus der tatsächlichen Baugrösse des Chips her, sondern beschreibt vielmehr ein Äquivalent zu den alten Bildaufnahmeröhren.

2. CMOS-Sensoren (Complementary Metal Oxide Semiconductor; dt.: Komplementärer Metall-Oxid-Halbleiter)

CMOS-Sensoren werden neben den CCDs u. a. in der Fototechnik in billigen „low-end“ Geräten eingesetzt. CMOS Sensoren bringen in der Regel Nachteile wie Bildrauschen und geringere Lichtempfindlichkeit mit sich.

3. TVL - horizontale Auflösung

Überwachungskameras mit 1/3“ Sensoren werden derzeit hauptsächlich mit einer guten 420 TVL Auflösung für Tag und Nachtaufnahmen angeboten. Die Auflösung kann auch 480  / 520 TVL betragen. Baumann-Security liefert auch diese besonderen Auflösungen auf Anfrage. Die horizontale Auflösung sowie die PAL Auflösung sind genormte Standardauflösungen.

4. LEDs für Infrarotbeleuchtung / Nachtsicht

Die LEDs sind entscheidend für die Nachtsichtstärke des Gerätes. Das erzeugte Infrarotlicht ist für das menschliche Auge unsichtbar. Das sichtbare Lichtspektrum des Menschen liegt in einem Bereich von 380 bis 740 nm, das infrarote Licht liegt bei einer Wellenlänge von 740nm oder mehr. Die Anzahl, der Durchmesser und die Wellenlänge des Infrarotlichtes sind maßgebend für die Reichweite und Sichtbarkeit der LEDs. Die meisten in Überwachungskameras eingebauten LEDs haben einen Durchmesser von 5 mm. Billiggeräte werden teilweise auch mit 3 mm LEDs und geringer Stückzahl angeboten. Nur wenige Modelle haben die leistungsstärkeren 8 mm LEDs eingebaut (bei der BMS-STL3002II ist das der Fall). Die großen 8 mm LEDs werden in der Regel eingesetzt um Areale bis zu 100 m Entfernung auszuleuchten.

Wichtiges Kriterium bei der Nachtsichtreichweite ist auch die Stückzahl der LEDs. Unsere Baumann-Security Kameramodelle werden mit 36 hochwertigen LEDs ausgeliefert. Vergleichen Sie selbst.

Ebenfalls der Wellenbereich der integrierten LEDs ist ein entscheidendes Kriterium. Eine Wellenlänge unter 940nm ist „halb - verborgenes Infrarot“, nah an rotem Licht. Das menschliche Auge kann den Infrarot-Strahler (rötliches glimmen der LED’s) noch schwach sehen. Geht die Wellenlänge über 940nm spricht man von „verborgenem Infrarot“, dass heißt es ist unsichtbar für das menschliche Auge. Das rötliche Glimmen kann zur Warnung und Abschreckung potentieller Übeltäter dienlich sein. Ebenso kann dieser Effekt dazu beitragen, dass der Täter bewusst die Überwachungskamera umgeht oder sabotiert. Eine Überführung von Wiederholungstätern ist somit erschwert. LEDs mit Wellenlängen von 940 nm sind bei Nacht völlig unsichtbar. Es ist kein rötliches glimmen zu sehen. Ein entscheidender Nachteil besteht jedoch in der reduzierten Nachtsichtleistung der Kameras. LEDs mit Wellenlängen von 940 nm sind in der Herstellung aufwändiger und daher auch kostenintensiver.

LED’s produzieren auch Hitze. Wenn sich die Hitze staut und nicht abgeleitet werden kann, kann das zu einer geringeren Lichtintensität der LED’s führen und die Lebensdauer der LED’s verkürzen. Daher achten Sie bei der Installation auf eine gute Luftumströmung der Kamera. Die LED-Lebensdauer in unseren Kameras beträgt laut Hersteller 10.000 h. Eine Nachbestellung der LED-Boards in unserem Haus oder ein Austauschauftrag nehmen wir gerne entgegen.

Kann man mit Infrarot alles sehen? Die infraroten Strahlen werden von allen Objekten, sowie Menschen, Tieren und Gras, reflektiert. Das von CCD-Kameras darzustellende Bild hängt von der Reflektion des Überwachungsobjekts ab. Als Fazit gilt, je höher die Reflektion von einem Objekt ist, desto einfacher kann die jeweilige Szene gecaptured werden. Die folgende Tabelle zeigt das Infrarot Reflektionsvermögen von verschiedenen Objekten:

Umschaltung in Infrarotbetrieb - Es gibt zwei Möglichkeiten. Die erste Variante ist eine rein elektronische Umschaltung, wobei die Infrarot LED's automatisch zugeschaltet werden und die Kamera in Schwarz/Weiß Betrieb übergeht. Die zweite Variante ist eine Kombination aus einem mechanischen Infrarotfilter und der elektronischen Umschaltung. Bei der Infrarotumschaltung entsteht eine geringfügige Brennweitenverschiebung. Es gibt spezielle infrarottaugliche Objektive, die diese Brennweitenverschiebung korrigieren.

5. Objektiv / Brennweite

Das Objektiv ist eine optische Vorrichtung zur Fokussierung einer gewünschten Szene auf die Belichtungsvorrichtung der CCTV Kamera. Die Auswahl eines passenden Objektivs ist sehr wichtig, weil sie die Größe, Form und Schärfe des dargestellten Bildes direkt beeinflusst. 

3,6 mm Weitwinkelobjektive sind beispielsweise für den Nahbereich wie geschaffen da diese größere Sichtwinkel vorweisen und damit auf kurze Distanzen gut die Umgebung erfassen. Die eingebauten Objektive werden unterschieden zwischen fester und variabler Iris. Objektive mit einer festen Iris (fixed focal) haben eine konstante Fokussierungslänge, während man bei Objektiven mit einer variablen Iris (vario-focal) die Fokussierungslänge ändern kann.

6. LUX-Wert Lichtempfindlichkeit (Beispiel: 0.92LUX/F1.2 (LED on))

LUX ist die lat. Bezeichnung für Licht und ist  eine Maßeinheit, die angibt, wie stark ein Objekt beleuchtet ist. Licht ist der sichtbare Bereich der elektromagnetischen Strahlung von etwa 380 bis 780 Nanometer (nm) Wellenlänge. In LUX wird die Beleuchtung eines Bereichs angegeben. Die Nachtsichtkamera arbeitet zusätzlich mit ihren Infrarot-LEDs, womit ein niedriger Lux-Wert (Beleuchtungswert der Umgebung) ausreichend ist.

7. Blende (F1.2, F1.4 usw.)

Unter Blende versteht man die verstellbare Öffnung des Objektivs, durch die Licht auf die Ebene fällt. Die Angaben zur Blendöffnung sind international einheitlich geregelt. Die dafür maßgebende Blendzahl errechnet sich aus der Division der Objektivbrennweite durch den Durchmesser der Blende.

k = f/D | k: Blendzahl/Blendwert | f : Brennweite | D: Durchmesser der Blendenöffnung

Von einem Blendwert zum nächst größeren verdoppelt sich die Menge des einfallenden Lichts. Die Werte folgen in ansteigender Reihenfolge aufeinander, und zwar von der größten Blendöffnung zur kleinsten (große Blendöffnung, kleiner Blendwert).

1 - 1,4 - 2 - 2,8 - 4 - 5,6 - 8 - 11 - 16 - 22 - 32 - 45 - 64

Ein Normalobjektiv mit einer Brennweite von 50 mm und einen Durchmesser von 25 mm hat somit eine relative Öffnung (Lichtstärke) von 2. Diese Zahl gibt somit an welche feste Belichtung verwendetet wird. Für Außenbereiche werden generell geringe Blendwerte empfohlen um scharfe Bilder zu bekommen. Somit ist ein Wert von 1.2 oder 1.4 empfehlenswert. Eine Kamera mit Auto Iris kann die Blende selbstständig  je nach Lichtintensität justieren. 

8. Gamma-Wert

Eine Gammakorrektur wird in abbildenden Systemen benötigt, um das nichtlineare Helligkeitsempfinden des menschlichen Auges zu kompensieren. Das Auge reagiert beim Anstieg auf eine doppelte Helligkeit im physikalischen Sinne nicht zwangsläufig mit einer Verdopplung der Helligkeitsempfindung. Die empfundene Helligkeit H steigt in dunklen Bereichen steiler und in hellen weniger steil an. Dem menschlichen Augen kann man ein Gamma von ca. 0,3–0,5 zuordnen.

Die Intensitätswahrnehmung des menschlichen Sehens ist nicht linear. Abbildende Systeme sollen die menschlichen Sehgewohnheiten simulieren bzw. nachbilden, daher wird eine automatische Korrektur notwendig, denn ein elektrischer Sensor (z. B. CCD-Chip) oder eine Elektronenstrahlröhre (siehe Fernseher) arbeiten hingegen annähernd linear. Der Gammakorrekturwert in Kameras liegt etwa bei 0,45 und ist damit etwas größer als notwendig um den Gamma-Wert des Monitors von 2,5 auszugleichen.