Wie weit reicht eine Überwachungskamera

Welche Voraussetzungen eine Überwachungskamera bieten muss um ganz klar definierte Vorgaben erfüllen zu können kann errechnet werden mittels eines Objektivrechners. Um möglichst gute Bilder liefern zu können, muss die Überwachungskamera dementsprechend gut installiert werden, so spielt es auch eine Rolle in welcher Höhe die Überwachungskameras angebracht werden. Für die Entfernung müssen der richtige Sensor und die richtige Brennweite vorhanden sein. Der Überwachungskamera Test gibt darüber Auskunft und zeigt verschiedene Überwachungskameras im Vergleich.

Für gute Resultate muss die Brennweite zunächst ermittelt werden

Ein größeres Gelände nahtlos per Video zu überwachen erfordert schon einen etwas höheren Aufwand an Material und auch Geld. Oft müssen gleich mehrere Überwachungskameras eingesetzt werden damit auch der letzte und hinterste Winkel erfasst wird. Der in der Überwachungskamera integrierte Sensor entscheidet über die Brennweite der Optik. Die Größe der Sensoren wird vom Hersteller in den technischen Beschreibungen bekanntgegeben. So sind Sensoren zwischen 1/6 und 1/1 Zoll groß, ein Zoll entspricht in etwa 2,54 cm. Es entscheidet der Sensor, auf welche Distanz mit CCTV Systemen (englisches Kürzel für Closed Circuit Television) gute Bilder gemacht werden können.

Um den richtigen Sensor zu bestimmen benötigt man Infos zur überwachenden Fläche:

• es muss Länge, Höhe und vor allem die Breite (in m) der zu überwachenden Fläche bekannt sein
• die Distanz (in m) vom Montagepunkt zum Objekt ist sehr wichtig
• in welcher Höhe wird die Überwachungskamera befestigt

Wie wichtig sind der Sensor und die Brennweite?

Der digitale Bildsensor besteht aus einer Matrix von hochlichtempfindlichen Sensoren die Licht in Energie für die Sensorelektronik umwandelt. Das heißt, mehr Sensoren bedeuten eine bessere Auflösung. Logischerweise bedeutet eine grössere Sensorfläche, dass auch eine grössere Fläche vom Motiv aufgenommen werden kann. So ist es möglich, anhand der Bilddiagonale des Matrixfeldes sowie der Brennweite den abgedeckten Bereich, aber auch den Bildwinkel zu errechnen wie der Objektivrechner in unserem Überwachungskamera Test aufzeigt.

Die Qualität der Objektive von Überwachungskameras

Ebenfalls entscheidend für eine gute Bildqualität ist das Objektiv. Vereinfacht gesagt je mehr Lichteinfall desto besser die Ausbeute. Das einfallende Licht wird gebündelt um danach vom Überwachungskamera-Sensor digital verarbeitet zu werden. Es werden bei der Videoüberwachung eigentlich drei verschiedene Typen von Objektiven verwendet:

• die sogenannten Fix-Objektive mit fixer Brennweite
• Objektive bei denen mit Hilfe eines Motors gezoomt werden kann
• dann sind noch die variablen Objektive im Handel zu bekommen

Diese drei Objektivarten unterscheiden sich grundlegend durch ihre Aufbauart, aber auch die Preise sind dementsprechend völlig unterschiedlich. Fix-Objektive haben eine feste Brennweite die nicht verstellt werden kann, somit eigenen sich solche Überwachungskameras nur, wenn die Überwachungskamera ausschließlich den gewählten Bereich überwachen soll. Möchte man einen anderen Bereich mit einer anderen Zieldistanz aufnehmen, muss die Überwachungskamera der neuen Entfernung angepasst werden. Diese Überwachungskameras haben den Vorteil leicht zu sein und liefern in der genau angepassten Distanz gute Bilder.

Dieses Manko kann bei einer Überwachungskamera, die mit einem optischen Zoom ausgestattet ist, ausgeglichen werden. Motoren steuern die Blende und Brennweite, je nach Distanz wird dann das Bild fokussiert, (scharf gestellt). So kann in einem gewissen Distanzbereich immer die optimale Brennweite eingestellt werden. Solche Überwachungskameras eignen sich somit für Überwachungen bei denen unterschiedliche Distanzen zu überwachen sind. Vario-Objektive entsprechen eigentlich den gleichen Eigenschaften der Zoom-Objektive, nur dass hier die Brennweite manuell direkt am Kameraobjektiv eingestellt werden kann. Da die Motoren und deren Steuerung entfallen, haben diese Überwachungskameras ein geringes Eigengewicht. Preislich sind diese Modelle um einiges günstiger als die Zoom-Kameras via Motorensteuerung.

Kein Licht – Kein Bild

Man braucht eigentlich kein Techniker oder Elektroniker zu sein um zu begreifen, dass Licht entscheidend für die Bildqualität ist. Je mehr Licht das Objektiv durchlässt und zur weiteren Verarbeitung weiterleitet, desto besser werden Aufnahmen von Videokameras, vergleichbar mit der Fotokamera. Je kritischer die natürlichen Lichtverhältnisse werden, umso lichtdurchlässiger sollte das Objektiv sein um noch brauchbare Bilder liefern zu können. Reichen die Lichtverhältnisse nicht mehr aus, kann natürlich mit Kunstlicht nachgeholfen werden, was beispielsweise eine Nachtsicht Überwachungskamera eingebaut hat, ebenfalls zu finden in unserem umfangreichen Überwachungskamera Test.

Die Lichtstärke wird aus dem Durchmesser vom Objektiv und der Brennweite ermittelt und mit F bezeichnet, so kann auf dem Objektiv zum Beispiel stehen: F 1:1.0 oder auch 1:1.4. Die zweite Zahl gibt Aufschluss über die Lichtstärke des Objektivs. Je kleiner diese zweite Zahl ist, desto weniger Licht braucht es um verwertbare Bilder aufnehmen zu können. Bei schlechten Lichtverhältnissen kann die Überwachungskamera das einfallende Licht elektronisch verstärken, was sich aber zu Lasten der Bildqualität auswirkt, die Bilder werden schlechter. Objektive mit der Bezeichnung F1:1.0 sind die besten, aber leider auch die teuersten. Blenden geben den Lichtdurchlass vor, so halbiert sich die Lichtmenge von Blende 4.0 im Vergleich zu Blende 5.6 um die Hälfte.

Für eine gute Bildqualität braucht es die richtige Blende

Nicht nur zu wenig Licht führt zu Qualitätsverlust der Bilder, auch umgekehrt kann zu viel Licht ebenfalls schlechte Bilder verursachen. Zu viel Licht kann im Extremfall sogar den Bildsensor beschädigen. Aus diesem Grund wird die Blende automatisch oder manuell eingestellt. Kann die Blende lediglich manuell eingestellt werden, ist es laut dem Überwachungskamera Test am sinnvollsten, einen durchschnittlichen Mittelwert einzustellen, ansonsten müsste man mit den sich ändernden Lichtverhältnissen andauernd nachstellen. Diese Kameraobjektive sind eher günstig, aber eignen sich nicht für den Aussenbereich. In Innenbereich mit konstanten Lichtverhältnissen liefen diese Überwachungskameras durchaus akzeptable Bilder.

Überwachungskameras mit einer automatischen Blendensteuerung eigenen sich für den Aussenbereich sehr gut. Wie das menschliche Auge misst die „Iris“ der Überwachungskamera das Licht in Lux und kann immer die optimale Blendeneinstellung über eingebaute Motoren vornehmen. Solche Objektive sind im Vergleich zu den manuell verstellbaren Objektiven entsprechend teurer, liefern aber immer die bestmögliche Ausbeute an der möglichen Bildqualität.

Wie können Aufnahmen in der Dunkelheit gemacht werden?

Die Forscher und Entwickler haben ihre „Hausaugaben“ gemacht. Mit einer Überwachungskamera die über IR (Infrarot) verfügt, können auch in der Nacht Videoaufnahmen gemacht werden. Die Infrarotsensoren erfassen die unterschiedlichen Wellenlängen des vorhandenen Lichts und können so ebenfalls Aufnahmen machen. Je nach Anzahl der IR Sensoren werden die Bilder mehr oder weniger gut. Andere Überwachungskameras verfügen zusätzlich über LEDs die im Bedarfsfall das IR unterstützen können. Bei genügend Tageslicht schalten diese Überwachungskameras dann in den normalen Tagesmodus um. Das IR wird deaktiviert um bei Tageslicht genügend Tiefenschärfe zu bekommen. Sogenannte Nachtsicht Überwachungskameras oder IR Überwachungskameras finden sich natürlich ebenfalls in unserem Überwachungskamera Test.

Kriterien zum Wert der Objektive

Wie aus dem Überwachungskamera Test hervorgeht sind Linsen maßgebend mitverantwortlich für eine gute Bildqualität und in allen Preislagen erhältlich. Streulicht und Reflexionen wirken sich negativ auf die Bildqualität aus und sind bestmöglich zu vermeiden. Gute und sehr gute Linsen sind oberflächenbehandelt, was diesen unerwünschten Lichteinfällen entgegen wirken soll. Neuartige Objektive bei denen mindestens eine der Linsen nicht kugelförmig geschliffen ist, sollen noch besser sein. Die Rede ist von Linsen die sphärische Aberrationen unterdrücken sollen, die Aufnahmequalität soll dabei angeblich nicht beeinflusst werden. Produktionstechnisch beding ist die Herstellung sehr teuer und diese Objektive natürlich auch. Achromaten gleichen das Farbspektrum primär an, während Apochromaten für die korrekte Farbwiedergabe das Farbspektrum sekundär angleichen.