Telecamere per riprese notturne

videsorveglianza notturnaNei sistemi di videosorveglianza, le riprese che sono poi inviate ai monitor e, contemporaneamente, ai sistemi di registrazione digitale su hard disk, devono funzionare in ogni condizione di luminosità presente nella zona da controllare. Se le riprese diurne esterne o le riprese interne con buona illuminazione ambiente non sono un problema, lo potrebbero essere se in parte della giornata l’illuminazione naturale o artificiale della zona da filmare scendesse al di sotto dei limiti previsti per il funzionamento dei sensori della telecamera per videosorveglianza.

In realtà, questo era un problema fino a un qualche tempo fa.

Le impressionanti riprese notturne della prima guerra del golfo, che ha portato nelle nostre case quelle immagini molto definite anche se notturne, sono state l’inizio di un nuovo capitolo per quanto riguarda le tecniche di videosorveglianza. Quelle immagini, normalmente in bianco e nero, anzi, in verde e vero, erano state fatte sfruttando le proprietà della luce all’infrarosso.

Dal punto di vista fisico, la cosiddetta luce ha le stesse caratteristiche delle onde radio e del calore. Si tratta di energia elettromagnetica che si propaga attraverso lo spazio. Quello che cambia è la lunghezza d’onda di questa energia, per sua natura oscillante. La lunghezza d’onda dello spettro del visibile è compresa tra circa 400 nm a 750 nm. Tra i 750 nm e i 1.000 nm abbiamo la gamma infrarossa. Quest’ultima zona non è visibile dall’occhio umano, ma è catturata dai comuni moderni mezzi di ripresa delle telecamere, cioè i dispositivi CCD (Charge Coupled Device) e Cmos (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Le riflessioni e le rifrazioni dei raggi ultravioletti catturati dalle telecamere, sono convertiti dai dispositivi elettronici citati precedentemente in segnali elettrici che possono essere trasformati in immagini in bianco e nero (o verde e nero) su uno schermo televisivo.

Dotando la telecamera per videosorveglianza di una serie di LED (Light Emission Diodes) posti attorno all’obiettivo stesso in grado di emettere nell’infrarosso, è possibile illuminare con questo tipo di luce la scena da tenere sotto controllo, con un minimo dispendio di energie e facendo comunque rimanere la zona non illuminata, o, almeno, non illuminata da luce visibile.

Sebbene entrambi i sensori attualmente utilizzati nelle telecamere per videosorveglianza (CCD e Cmos) siano sensibili anche alla luce infrarossa, se è richiesta una elevata sensibilità, sono da preferire i CCD. Le controindicazioni riguardano la potenza dissipata dal dispositivo, superiore nei CCD, e, come conseguenza, almeno nelle telecamere più economiche, una certa riduzione dell’efficienza nel tempo.

Ma, normalmente, nei sistemi per videosorveglianza non è richiesta la sola visione notturna ma anche quella diurna. Poiché la sensibilità all’infrarosso potrebbe portare a una aberrazione cromatica durante le riprese diurne, nelle telecamere cosiddette -Nighy & Day– sono presenti sensori che misurano il grado di luminosità visibile della scena da videosorvegliare. Se questa è superiore a determinati livelli di soglia, i LED all’infrarosso rimangono spenti e, per evitare aberrazioni cromatiche della visione a colori, è inserito automaticamente un filtro che elimina le componenti infrarosse dell’immagine. Se viceversa l’illuminazione nella gamma del visibile è inferiore alla soglia vista precedentemente, i LED sono accesi e il filtro per i raggi infrarossi eliminato. In queste condizioni avremo un’immagine a due colori (e a tutte le sfumature tra i due colori stessi) in grado di offrire un’immagine perfettamente definita della scena da riprendere anche in condizioni di scarsa luminosità.

Il numero di LED presenti nella telecamera, posti di solito attorno all’obiettivo e puntati sulla zona da riprendere, determinano la massima distanza alla quale la telecamera è in grado di riprendere visioni notturne accettabili. Mediamente si calcola che per ogni LED la distanza utile aumenti di 70 cm circa. Quindi, ad esempio, se la zona interessante dista 20 m dalla telecamera, è bene considerare telecamere che dispongono, per la visione notturna, di più di 20 / 0.7 = 28 / 30 LED. I vari tipi di telecamere per visioni notturne dispongono di un minimo di 12 LED, appena sufficienti per una decina di metri e solo le l’obiettivo e, in particolare, il sensore è ad alta sensibilità. Poi si passa a modelli dotati di 24, 33, 36, 48, fino a 120 LED. Sebbene in alcuni casi siano garantite distanze superiori ai 70 cm per LED, per evitare sorprese, è consigliato marginarsi un po’. Nel caso servisse, sono anche venduti dispositivi di illuminazione a raggi infrarossi indipendenti dalla telecamera.

Le telecamere per riprese notturne in sistemi di videosorveglianza possono essere di tutte le tipologie esistenti, sia fisse (Bullet) che regolabili da remoto circa il loro posizionamento sull’asse orizzontale, sull’asse verticale e per quanto riguarda lo zoom. Stiamo parlando delle cosiddette PTZ (Pain, Tilt, Zoom), le Dome e le Speed Dome. Soprattutto nelle telecamere regolabili (ma non solo) è importante un sistema che adegui automaticamente la sensibilità al grado di illuminazione, tramite sistemi di Controllo Automatico di Guadagno (AGC) che eviti sovra o sottoesposizioni dell’immagine ripresa.