Au cours des derniers mois, nous avons visité de nombreux sites industriels, tels que des entrepôts automatisés ou des sites d’aéronefs sans pilote. De nombreux ingénieurs et concepteurs de produits accordent généralement la priorité aux paramètres qu’ils connaissent bien :
Quels sont les paramètres en pixels de la caméra ?
Le module de caméra 5 MP ou 8 MP semble être un choix plus sûr, car une résolution plus élevée signifie :
- Plus de détails dans l’image ;
- Une sortie d’image plus nette ;
- Une meilleure capacité de reconnaissance des cibles ;
Par conséquent, de nombreux systèmes de sécurité, dispositifs embarqués et applications de vision industrielle privilégient l’utilisation de modules caméra haute résolution. Toutefois, ces caméras font face à des défis totalement différents dès la tombée de la nuit. Lorsque la lumière ambiante est insuffisante, le simple nombre de pixels ne permet pas de déterminer la qualité finale de l’image. La taille du capteur, la taille des pixels et la plage dynamique influencent toutes l’effet d’imagerie réel. Une caméra à haut nombre de pixels fonctionne bien en journée, mais lorsque l’obscurité s’installe, le capteur reçoit moins de lumière en raison de la réduction des informations lumineuses qu’il peut capter.
Problèmes courants incluant :
- Augmentation du bruit de l’image ;
- Perte de détails dans les zones sombres ;
- Visibilité réduite dans des environnements complexes ;
Cela conduit également à une théorie essentielle :
Un plus grand nombre de pixels ne signifie pas nécessairement un meilleur rendu en vision nocturne
Dans des scénarios à faible luminosité, les ingénieurs doivent évaluer de façon globale plusieurs facteurs, et non pas uniquement la résolution :
- Capacité d’imagerie en faible luminosité ;
- Capacité de détection de la lumière par le capteur ;
- Traitement du bruit d’image ;
- Performance réelle de sortie d’imagerie dans l’environnement réel ;
Par conséquent, lors du choix entre des modules de caméra haute résolution traditionnels (tels que l’OV5640) et des solutions de vision nocturne à faible luminosité (telles que le SC2210), la décision finale dépend du scénario d’application réel et des exigences en matière d’imagerie.
Pourquoi une seule résolution ne peut-elle pas déterminer les performances de la surveillance nocturne ?
Les caméras haute résolution sont largement utilisées dans les appareils électroniques grand public, les équipements industriels et les systèmes embarqués, le module de caméra OV5640 étant un exemple typique.
- Sortie maximale de 2592 × 1944 pixels ;
Le OV5640 présente un avantage significatif en matière de détails d’image pour les applications à haute résolution :
- Plus d’informations visuelles ;
- Meilleure capacité d’agrandissement d’image ;
- Sortie d’images à résolution plus élevée ;
- Prise de vue d’images courantes ;
Les caméras haute résolution peuvent pleinement exploiter leur valeur dans ces scénarios d’application, mais la situation change lorsque la caméra fonctionne dans des conditions de faible luminosité. Le capteur de la caméra ne peut former d’image qu’à l’aide des signaux lumineux présents dans l’environnement. Si l’on augmente le nombre de pixels dans un espace limité, chaque pixel devient plus petit, car la surface du capteur est fixe ; cela implique également que les pixels plus petits reçoivent moins de lumière que les pixels plus grands, ce qui engendre les défis suivants en environnement nocturne :
1. Capacité de collecte de lumière limitée
Lorsque la caméra se trouve dans un environnement nocturne, chaque pixel doit recevoir suffisamment d’informations lumineuses pour générer une image efficace. Si la taille des pixels est petite, le capteur peut nécessiter une amplification du signal plus élevée afin de maintenir la luminosité de l’image, mais cette augmentation du signal peut également entraîner une augmentation du bruit de l’image.
2. Le bruit augmente dans les environnements à faible luminosité
Lorsque la lumière ambiante diminue, la caméra augmente généralement le gain afin de compenser le manque d’exposition. Cela peut également entraîner : une augmentation du bruit numérique ; une perte de détails de l’image ; une diminution de la netteté ; une faible précision des couleurs. Pour les systèmes de surveillance, il ne s’agit pas simplement de produire une image « visible ». Ce qui compte réellement, c’est : la capacité de la caméra à aider les utilisateurs à conserver les informations relatives à la situation à ce moment précis, afin qu’ils puissent prendre des décisions précises.
3. Perte de détails essentiels la nuit
Dans les applications réelles de surveillance, les informations spécifiques auxquelles les utilisateurs s’intéressent comprennent notamment : Une personne est-elle entrée dans la zone surveillée ? Des objets précis peuvent-ils être identifiés ? Les équipements industriels fonctionnent-ils normalement ? L’environnement a-t-il subi des changements anormaux ? Par conséquent, une image haute résolution mais bruitée, même avec un plus grand nombre de pixels, ne fournit pas une valeur pratique supérieure.
Comparaison réelle d’imagerie en très faible luminosité : SC2210 contre OV5640
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| Figure 1 – SC2210 |
Figure 2 – OV5640 |
Figures 1 et 2 : Comparaison des performances d’imagerie du module caméra à vision nocturne niveau « starlight » SC2210 et du module caméra 5 MP OV5640 dans des conditions réelles de très faible luminosité. Cette comparaison illustre les performances de sortie d’image de différentes conceptions de capteurs dans des conditions lumineuses limitées. Les deux modules caméra fournissent une sortie d’image fiable dans des conditions d’éclairage adaptées, mais lorsque la lumière ambiante diminue davantage, l’écart entre les différentes conceptions de capteurs devient plus marqué.
L’accent de cette comparaison porte sur :
- La visibilité des zones sombres ;
- La capacité à préserver les détails de la scène ;
- Équilibre entre les zones claires et sombres ;
Les essais en environnement réel sont très importants. Si l’on se fie uniquement aux paramètres techniques, il est impossible de décrire pleinement les performances réelles du module caméra dans des environnements complexes. Les caméras de surveillance doivent non seulement capturer des images, mais aussi fournir des informations exploitables.
Pourquoi le SC2210 affiche-t-il des performances différentes en faible luminosité ?
Le module caméra SC2210 à vision nocturne de niveau « starlight » repose sur un concept de conception d’imagerie différent. Il ne cherche pas simplement à augmenter le nombre de pixels, mais accorde une attention particulière à la préservation d’une visibilité fiable de l’image dans des conditions d’éclairage complexes.
Le module SC2210 intègre :
- capteur CMOS SC2210 de 1/1,8 pouce ;
- taille de pixel 4,0 μm × 4,0 μm ;
- Prise en charge de la technologie WDR ;
- Formats de sortie MJPEG et YUY2.
Ces fonctionnalités rendent le SC2210 plus adapté aux scénarios où la lumière ambiante n’est pas entièrement disponible.
1. Une taille de pixel plus grande confère une meilleure capacité de collecte de lumière
L’une des plus grandes différences entre le SC2210 et de nombreux modules de caméra haute résolution réside dans la taille des pixels. Le SC2210 adopte une structure de pixel de 4,0 μm × 4,0 μm ; comparée aux conceptions à pixels plus petits, une taille de pixel plus grande procure généralement une capacité de collecte de lumière supérieure.
La raison en est la suivante : chaque pixel possède une surface plus étendue, ce qui lui permet de capter davantage d’informations lumineuses.
Cette conception convient particulièrement aux scénarios marqués par des variations importantes de la lumière ambiante :
- Surveillance en extérieur ;
- Surveillance industrielle ;
- Applications de vision robotique ;
2. La fonction WDR permet de gérer des environnements d’éclairage complexes
Les environnements nocturnes ne sont pas nécessairement totalement sombres. Dans de nombreux scénarios réels de surveillance, on observe de fortes différences d’intensité lumineuse, par exemple :
- Des phares de véhicules ;
- Des entrées de bâtiments ;
- Des zones d’ombre profondes ;
Si la plage dynamique est insuffisante, la caméra peut :
- Surcharger les zones lumineuses ;
- Perdre des détails dans les zones sombres ;
Le modèle SC2210 prend en charge l’amélioration de la plage dynamique WDR basée sur la technologie de fusion à triple exposition, ce qui permet à la caméra de maintenir des performances d’image plus équilibrées lorsqu’une même image contient à la fois des zones lumineuses et des zones sombres.
Ceci est particulièrement utile pour les scénarios d’application suivants :
- Caméras de surveillance de sécurité ;
- Systèmes de surveillance extérieure ;
- Dispositifs intelligents de contrôle d’accès ;
3. Conçu pour l’intégration de la vision embarquée
Les systèmes modernes de surveillance et d’automatisation s’appuient de plus en plus sur des plates-formes embarquées compactes.
- Le SC2210 prend en charge :
- La connexion USB 2.0 ;
Des formats d’image courants tels que MJPEG et YUY2.
Cela permet une intégration plus pratique dans divers systèmes embarqués de vision.
Applications typiques incluent :
- Dispositifs intelligents de surveillance ;
- Ordinateurs industriels ;
- Plateformes robotiques ;
- Équipements de sécurité sur mesure ;
Module de caméra SC2210 comparé au module de caméra OV5640
| Élément de comparaison |
Module de caméra SC2210 Starlight |
Module caméra OV5640 5MP |
| Avantage clé |
Capacité d’imagerie en faible luminosité |
Détails à plus haute résolution |
| Résolution |
1920 X 1080 |
2592 x 1944 |
| Taille du capteur |
1/1,8 pouce |
1⁄4 de pouce |
| Taille du pixel |
4,0 μm × 4,0 μm |
1,4 μm × 1,4 μm |
| Surveillance nocturne |
Conçu pour les applications à faible luminosité |
Plus adapté à l’imagerie générale |
| Détail diurne |
Bon |
L’avantage de haute résolution est évident |
| Éclairage complexe |
L’avantage WDR est significatif |
Dépend de la conception du système |
| Applications Typiques |
Sécurité, robotique, surveillance nocturne |
Imagerie générale, applications diurnes |
La résolution n’est pas sans importance, mais elle répond à la question « est-ce net en journée ? » plutôt qu’à « voit-on quelque chose la nuit ? ». Ce sont deux exigences totalement différentes, et les comparer entre elles n’a guère de sens. Si la plupart des scénarios d’utilisation de votre projet se déroulent dans des conditions de faible luminosité, voire d’obscurité totale, au lieu de vous interroger longuement sur le choix entre une caméra de 5 MP ou de 8 MP, il serait préférable de déterminer d’abord clairement : avez-vous besoin de plus de pixels ou d’une capacité de vision nocturne plus fiable ?
Si vous n’êtes pas encore sûr pour le moment, veuillez envoyer vos scénarios d’application à notre équipe d’ingénierie. Nous pouvons vous aider à déterminer la solution la plus adaptée en fonction de vos scénarios d’application réels, des méthodes d’installation et du budget de consommation électrique. Nous pouvons également organiser directement l’envoi d’échantillons comparatifs des modules SC2210 et OV5640 pour des tests.
Questions fréquemment posées concernant le module de caméra de vision nocturne SC2210
1. Pourquoi le SC2210 convient-il à la surveillance nocturne ?
Le SC2210 utilise un capteur de 1/1,8 pouce et une conception de pixels de 4,0 µm, ce qui lui permet de capturer davantage d’informations lumineuses dans des conditions de faible luminosité.
2. La vision nocturne du SC2210 nécessite-t-elle un éclairage infrarouge complémentaire ?
Le SC2210 prend en charge une imagerie nocturne en couleurs pleines dans des environnements à faible luminosité et ne dépend pas d’équipements supplémentaires d’éclairage infrarouge.
3. Quelles sont les différences entre le SC2210 et l’OV5640 ?
Le SC2210 met davantage l’accent sur l’imagerie en faible luminosité, tandis que l’OV5640 privilégie davantage les détails haute résolution.
4. Pourquoi la taille des pixels influence-t-elle la vision nocturne ?
Les pixels plus grands ont généralement des capacités de collecte de lumière plus fortes.
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