Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Нанолюксы ночной Андалусии, или Приключения эксперта

В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Нанолюксы ночной Андалусии, или Приключения эксперта

  • Чувствительность 3 нанолюкса (0,000 000 003 люкс) в цвете.
  • Видение сквозь непрозрачные преграды.
  • Обнаружение и идентификация любых газов
Михаил Арсентьев
Коммерческий директор ООО "Артсек"

Такие характеристики новой телекамеры (см. преамбулу) объявила одна из европейских лабораторий. Неудивительно, что сии фантастические показатели от серьезной организации привлекли внимание потенциальных инвесторов. Так получилось, что техническую экспертизу и оценку потенциального коммерческого эффекта от данной разработки делал я. Гриф конфиденциальности с экспертного отчета снят, и я хочу рассказать читателям об этой примечательной поездке.

Первая встреча

События развивались стремительно: первая встреча с заказчиком, и через 4 дня мы в самолете. Ночь в Мадриде, утром – рейс в солнечную Андалусию. Название аэропорта – Херес-де-ла-Фронтера – навевает винные ассоциации, и действительно, это родина хереса, или искаженного на английский лад "шерри". Забегая вперед, отмечу, к слову, замечательный вкус местных вин – как сухих, так и сладких типа хереса, муската. Полчаса на автомобиле, и перед нами цель визита – городок на берегу Атлантического океана. Отель, обосновавшийся в старинном здании бывшего капуцинского монастыря, примечателен апельсиновыми деревьями перед входом, замечательным внутренним двориком и оригинальным интерьером, но там мы не задержались.


Принимающая сторона заранее продумала регламент встречи и, несмотря на вялые возражения, начала ее с ресторана местного гольф-клуба на самом берегу Атлантики, оставив работу на вечер. После обеда дошла очередь и до лаборатории. Драконовские меры безопасности не позволяли пользоваться фотоаппаратом и другой техникой, поэтому единственным источником технических подробностей, которые могут быть интересны читателю, является экспертный отчет, составленный мною "по горячим следам". Привожу его с некоторыми сокращениями.

"Испытательный стенд представляет собой светоизолированную комнату размером приблизительно 3х8 м. Стены покрыты черной краской, а два входа оснащены световыми шлюзами и системой управления доступом. Были продемонстрированы три корпусные цветные телекамеры, оснащенные типовыми вариофокальными объективами CS-mount с автоматической диафрагмой. Подробный осмотр камер, а также фото/видеодокументирование в помещении не допускались.

По утверждению сотрудников лаборатории, в режиме S телекамера использует не преобразование потока фотонов, а некие другие волны/частицы/свойства, суть которых является коммерческой тайной и разглашению не подлежит. Заявлена чувствительность телекамеры в 0,000 000 003 люкс с сохранением цветного изображения, возможность видения через непрозрачные предметы и туман, а также обнаружение и идентификация любых газов. Аналоговые видеосигналы с телекамер поступали на BNC-входы квадратора, соединенного с монитором. Монитор находился в той же комнате и, несмотря на то что был огражден с боков блендой черного цвета, во время всех испытаний создавал в комнате фоновый уровень освещенности, который я визуально оцениваю в 0,01–0,1 люкс в месте установки мишеней.

Рядом с монитором находились органы некоего дистанционного управления режимами телекамер (переключатели и регуляторы), назначение которых является секретным и объяснено не было.

Для испытаний использовались три типа мишеней:

  1. Сборка из трех ламп накаливания красного, зеленого и синего цветов с регулируемой яркостью свечения.
  2. Цветные фрагменты бумаги на фоне черного бархата, подсвечиваемые сверху фиолетовой лампой с темным стеклом, возможно имеющей также светимость в УФ-диапазоне.
  3. Светодиодные линейки различных цветов с возможностью плавной регулировки их яркости.

В комнате имелось несколько ламповых осветителей с возможностью плавной регулировки яркости свечения. Возможность контроля за органами управления яркостью свечения осветителей с моей стороны отсутствовала. Люксметры и другие приборы измерения освещенности в помещении отсутствовали. Тестирование производилось сотрудником лаборатории (далее – испытатель) по собственной методике, вмешательство в которую пресекалось"

3 нанолюкса по-испански

Более всего меня огорчило отсутствие методики измерения освещенности. Откровенно говоря, я ни разу не сталкивался с измерением такого низкого уровня освещенности и приготовился было вести дебаты по поводу спектральных характеристик нейтральных светофильтров, поверки люксметра и пр., а испанцы просто оперировали понятиями "темно" и "светло". На вопрос, откуда появилось значение 3 нанолюкса, они демонстрировали красивую бумагу с большой печатью от некоей правительственной лаборатории. Вопрос о методике измерений в лаборатории поставил хозяев в тупик. Им это было неинтересно.

Рассказы об "афотонной" (то есть нефотонной) природе получаемого изображения, суть которой, впрочем, не объяснялась, а также о вновь открытых "истинных цветах", не совпадающих с общепринятыми, повергли меня в уныние. Откровенно говоря, уже на этом этапе многое стало ясным, но слово "шарлатаны" застревало у меня в горле, поскольку обед был прекрасным, мы все-таки находились в гостях, и вообще, как пел Владимир Высоцкий, "неудобно как-то, первая игра".

Старушка из прошлого тысячелетия не подкачала

Предполагая заранее, что с измерением освещенности могут возникнуть проблемы, я взял из Москвы первую попавшуюся под руку старенькую бескорпусную телекамеру SK-1004XC, минимальная освещенность для которой была в свое время измерена компанией ЭВС (С-Пб.) и составляет 0,018 люкс в пересчете на объектив F2.0. Однако вернемся к экспертному отчету.

Испытание № 1
"Камера сфокусирована на мишень № 1 (три лампы). Первоначально лампы включены и видны на экране как цветные круги. Испытатель плавно снижал свечение ламп, при этом снижалась контрастность их изображения на мониторе. При достижении определенного уровня освещенности изображение на мониторе пропадало, и испытатель перевел камеру в режим S. При этом была произведена некая ручная дистанционная регулировка камеры. После перевода камеры в данный режим снижение свечения было продолжено. В определенный момент времени испытатель заявил, что лампы выключены полностью. При этом изображение на мониторе оставалось цветным, с приемлемой цветопередачей.

Однако помимо наличия постоянной фоновой освещенности, я не имел возможности убедиться в полном отключении ламп. Мое предложение выкрутить лампу из патрона было отклонено. Тогда я предложил сравнить изображение с изображением от моей черно-белой бескорпусной камеры SK-1004XC (объектив f=2,45 мм, F2.0) с известным значением минимальной освещенности 0,018 люкс (см. Приложение № 1). Данное предложение было первоначально принято. При подключении видеосигнала от камеры SK-1004XC было получено приемлемое качество изображения ламп при том же уровне освещенности. С целью снижения фонового уровня засветки от монитора я предложил снизить яркость экрана. После этого на определенном этапе лампы на изображении с обоих телекамер почти полностью исчезли, за исключением одной (красной) лампы с камеры S. Данное изображение лампы значительно снизило свою контрастность и цветовое насыщение, но до определенной степени могло считаться цветным.

Принимая во внимание различие в светосиле и фокусном расстоянии объективов, можно сделать предварительный вывод, что чувствительность цветной телекамеры S соизмерима с чувствительностью черно-белой телекамеры SK-1004XC и по всей видимости находится в пределах 0,005…0,05 люкс. Данный результат является важным достижением для цветной камеры и находится на уровне современных цветных телекамер. Однако доказательств работы камеры при заявленной освещенности 0,000 000 003 люкс предоставлено не было".

Газы в светодиодах и маленькие хитрости

Поняв, что конкуренция с моей телекамерой "из дедушкиного чулана" не слишком выгодно характеризует чувствительность системы, испанцы категорически возражали против использования ее в последовавших тестах, за исключением самого последнего. Ход дальнейших испытаний расстроил меня еще сильнее. Похоже, нас держали за дураков, да и сами экспериментаторы плохо знали предмет.

Испытание № 2
" Испытание № 2 проводилось на мишени № 2, представляющей собою фрагменты цветной бумаги на фоне черного бархата, подсвечиваемые сверху фиолетовой лампой с темным стеклом, возможно имеющей также светимость в УФ-диапазоне. Мишень дополнительно фронтально освещалась ламповыми осветителями, расположенными сбоку под небольшим углом. Светимость ламп подсветки плавно снижалась испытателем в процессе эксперимента и достигала минимальных значений. В первой части эксперимента фиолетовая лампа оставалась включенной. При достижении определенного уровня освещенности изображение на мониторе пропало, и испытатель перевел камеру в режим S.

В определенный момент времени испытатель заявил, что лампы выключены полностью. При этом изображение на мониторе оставалось цветным с приемлемой цветопередачей.

Мое предложение ввести в эксперимент для сравнения мою камеру SK-1004XC было отклонено. Возможности убедиться в отключении ламп у меня не было. Уровень фоновой освещенности оставался прежним. При проведении второй части испытания я не стал наблюдать за ярким монитором, а смотрел на мишень, не отрывая взгляда. После некоторой адаптации глаз отметил некоторое скачкообразное увеличение яркости свечения ламп подсветки практически одновременно с переходом камеры в режим S, что ставит под сомнение чистоту данного эксперимента.

Испытание № 3
Испытание № 3 проводилось на мишени № 3, состоящей из трех светодиодных линеек различных цветов. Перед мишенью был установлен лист белой бумаги плотностью примерно 80 г/кв. м с рисунком, нанесенным черным маркером. Сфокусированная на мишени телекамера передавала на монитор изображение включенных светодиодов с удовлетворительным качеством цветопередачи. При снижении яркости светодиодов изображение на мониторе пропало, и испытатель перевел камеру в режим S. На экране монитора появилось цветное изображение линеек светодиодов в виде цветных точек на фоне черного рисунка. Возможности убедиться в отключении светодиодов у меня не было. Уровень фоновой освещенности оставался прежним.

На основе данного эксперимента испытатель сделал вывод о возможности обнаружения газов, полагая, что в конструкции светодиодов применяются газы. Вынужден не согласиться с испытателем в данном вопросе, так как общеизвестно, что упоминаемые испытателем соединения типа галлия арсенид-фосфида (GaAsP), алюминия-галлия-индия фосфида (AlGaInP) и т.д. находятся в составе светодиодов исключительно в твердом состоянии и не являются газами. Фокусирующая линза (фокон) светодиода состоит из прозрачного или окрашенного твердого материала и также не содержит газа, в отличие, например, от колбы лампы накаливания".

Камера-обскура – из средних веков в современность

Одним из "светлых пятен" стало испытание № 4. Если бы я увидел это испытание лет 15 назад, то возможно, нашел бы этому изделию некое коммерческое применение. Но сейчас, увы, подобные системы интересны в основном как игра ума, для практического использования есть более удобные, отработанные решения.

Испытание № 4
"Испытание № 4 проводилось в лабораторном помещении с высоким уровнем освещенности. Для испытаний представлена корпусная телекамера с выходным зрачком диаметром около 1 мм. При осмотре камеры я не обнаружил входной линзы объектива. Телекамера соединена с пультом дистанционного управления, назначение кнопок и регуляторов которого является секретным и объяснено не было, и входом монитора. С помощью пульта управления испытатель перемещал поле зрения камеры на некоторый угол. Уровень освещенности во время эксперимента оставался высоким и не измерялся.

Представляется вероятным использование камеры-обскура и (или) некой оптической системы с двигающейся внутри корпуса камеры светочувствительной матрицей. В этом случае весьма вероятна низкая светочувствительность камеры, чем, возможно, и объясняется испытание в хорошо освещенном помещении. Допуская техническую новизну данного решения, следует отметить, что такой же результат достигается, например, в современной сетевой камере AXIS 212 PTZ (см. Приложение № 2)".

Полевые испытания

Пятое, завершающее испытание было примечательно наличием движущихся объектов (фар автомобилей). К тому же хозяева "допустили к забегу" и мою "старушку" SK-1004XC, хотя с широкоугольным объективом от нее было мало пользы.

Испытание № 5
"Испытание № 5 проводилось с целью продемонстрировать возможности телекамеры S в реальных условиях ночного наблюдения. Телекамера была оснащена объективом-трансфокатором, установлена на штативе на подоконнике и через открытое окно была обращена в сторону улицы. Видеосигнал с камеры подавался на монитор. Рядом с монитором находились органы некоего дистанционного управления режимами телекамер (переключатели и регуляторы). Естественный фон освещенности был весьма низок, и изображение формировалось лишь в местах, освещенных фонарями. Во время испытания были продемонстрированы участки зелени, которые с некоторой натяжкой можно считать цветными. Сравнение с моей камерой SK-1004XC было затруднено чрезвычайно большой (в 20–30 раз) разницей в фокусном расстоянии объектива и угле зрения, однако на изображении с SK-1004XC участки, освещенные фонарями, также были видны, несмотря на весьма сильную встречную засветку от неизбежно попадающего в поле зрения ближайшего фонаря.

При испытании телекамеры S примечательно снижение скорости обновления кадров до примерно 3–6 кадров с секунду, что можно было определить по пропадающему изображению света фар проезжающих автомобилей. Однако вывод о временном накоплении заряда в светочувствительной матрице камеры S считаю преждевременным, поскольку смаз от фар на экране был незначительным".

Диагноз
На этом испытания были закончены. К сожалению (всегда хочется чуда!), мне пришлось констатировать:

"Заявленные характеристики телекамеры S (чувствительность 0,000 000 003 люкс с сохранением цветного изображения, возможности видения через непрозрачные предметы и туман, а также обнаружение и идентификация любых газов) практически подтверждены не были. Вместе с тем сравнение с известной черно-белой камерой SK-1004XC показало их схожую чувствительность, что является важным достижением для цветной камеры и находится на уровне современных цветных телекамер. Чтобы понять, превосходит ли чувствительность телекамеры S представленные на рынке цветные камеры, необходимо строгое их сравнение в одинаковых условиях с одинаковыми объективами. Предлагаемая мною методика сравнения и перечень необходимого оборудования представлены в Приложении № 3. В случае положительного исхода предлагаемых испытаний перспектива коммерческого применения телекамер S в качестве систем ночного видения может считаться доказанной вне зависимости от истинной природы данной технологии.

Утверждения о возможности обнаружения газа и видения через непрозрачные предметы подтверждены не были (за исключением наблюдения цветных пятен от светодиодов через лист бумаги, что не является уникальной способностью и может быть осуществлено другими телекамерами). Опираясь на свой профессиональный опыт и физические законы, ставлю данные утверждения под сомнение".

Не вдаваясь в подробности, отмечу, что сумма, запрашиваемая испанцами за весьма скромную долю их компании, была соизмерима с годовым бюджетом всего их городка. Это вкупе с критическими выводами экспертного отчета послужило причиной отрицательного решения инвестора.

Андалусийцам не до фламенко

В завершение хочу поделиться некоторыми наблюдениями за нетуристической Испанией. Несмотря на развитую инфраструктуру, видно, что в стране вовсю свирепствует экономический кризис. Множество магазинов, кафе и ресторанов закрывается. Объявления "Продается" встречаются повсеместно.

Безработица в той же Андалусии составляет 35%, а среди молодежи – более половины. Стало нормой, когда работающий отец-пенсионер кормит своих неработающих взрослых детей. При этом нельзя сказать, что люди слишком привередливы и чураются грязной работы. Удивителен такой пример: сын нашего переводчика, имея высшее образование, не смог устроиться на довольно хорошо оплачиваемую должность оператора мусоровоза в Мадриде из-за того, что на такую работу существуют квоты для приезжих "братьев" – латиноамериканцев, и они имеют преимущество перед коренными испанцами.

Из-за подобных перекосов настроения простых испанцев сползают к радикализму – как к левому (об этом свидетельствуют многочисленные коммунистические лозунги на заборах), так и к правому. Авторитет короля упал довольно низко после скандала с его проворовавшимся зятем. Многие с ностальгией вспоминают времена Франко с самым быстрым в современной истории Испании экономическим ростом и мечтают об их возвращении.

Испанцы требуют перемен, интересно только, какими они будут.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #4, 2013
Посещений: 6934

  Автор

Арсентьев М. Ю.

Арсентьев М. Ю.

Генеральный директор НТЦ "Подсвет"

Всего статей:  14

В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций