Der Bildaufnehmer – das Herz einer Videokamera

Eine der wichtigsten Komponenten einer Videokamera ist der Bildaufnehmer. Zwei Arten von Sensoren sind am meisten verbreitet: CCD und CMOS.

CCD (charged coupled device)

CCD-Sensoren erzeugen von einer einfallenden Lichtmenge abhängige Spannungen. Nach der Belichtung werden Ladungen (engl. charge) ähnlich einer Eimerkette (daher die Bezeichnung „Eimerkettenschaltung“) schrittweise verschoben, bis sie schließlich als Ladungspakete – eines nach dem anderen – den Ausleseverstärker erreichen. Danach wird eine von der Ladung bzw. von der Lichtmenge abhängige elektrische Spannung ausgegeben. Aufgrund dieses „analogen Schieberegisters“ werden CCD-Sensoren in der Videoüberwachung meist für analoge Kameras verwendet. Grundsätzlich zeichnen sich CCDs durch ein niedriges Rauschen und eine hohe Lichtempfindlichkeit aus. Für die Implementierung von Bildbearbeitungsfunktionen benötigen CCDs zusätzliche Prozessoren.

CCD-Sensor

CMOS (complementary metal oxide semiconductor)

CMOS-Sensoren, auch als Active Pixel Sensoren bekannt, sammeln wie die CCD-Sensoren bei Lichteinfall erzeugte Ladungen. Dabei liegt aber an jedem einzelnen Pixel ein Ausleseverstärker an, der das Signal verstärkt und ihm einen digitalen Wert zuordnet. Aufgrund dieser Technik unterscheiden sich CMOS-Bildsensoren von CCD-Sensoren vor allem dadurch, dass jedes Pixel einzeln ausgelesen wird. CMOS-Sensoren sind günstiger herzustellen als ihre CCD-Pendants und verbrauchen deutlich weniger Strom – einige Modelle sollen nur zehn Prozent der Energie eines CCD-Sensors benötigen. Zudem tritt bei CMOS-Sensoren nur ein sehr begrenzter Blooming-Effekt auf. Das bedeutet, dass überbelichtete Bildstellen umliegende Bereiche nicht so stark überdecken, weil überschüssiges Licht nicht an die Nachbarpixel eines überbelichteten Pixels weitergegeben wird.

Jedes Pixel erzählt eine Geschichte – verbesserte Bildqualität mit Pixim

Ist am Einsatzort mit starken Kontrastverhältnissen zu rechnen, geht etwa ein Eingangstor auf und zu, sodass der zu überwachende Bereich von sehr dunkel auf sehr hell durch Gegenlicht wechselt, oder ist es ein meist dunkler Raum, in dem ab und zu grelles Kunstlicht eingeschaltet wird? Für diese Situationen empfiehlt sich der Einsatz einer speziell anpassungsfähigen Regulierungstechnik, denn für optimale Bildqualität zählt jedes Pixel. Die Tag/Nacht-Kameras der ABUS Profiline-Serie sind deshalb unter anderem mit Bildsensoren von Pixim ausgestattet.

Diese CMOS-Sensoren der neuen Generation vom Hersteller Pixim analysieren jedes einzelne Pixel und regulieren es völlig automatisch für eine optimale Belichtung. Die patentierte Technologie lässt die einzelnen Pixel der Überwachungskamera mit Pixim-Sensor quasi wie viele eigenständige Einzelkameras agieren, die sich mit jedem Bild aufs Neue an die entsprechenden Lichtbedingungen anpassen.

Höchste Auflösung, natürliche Farben, absolute Klarheit und das Eliminieren visueller Störungen wie Blendlicht oder Reflexionen sind das Ergebnis. Vor allem bei extremem Gegenlicht, unkalkulierbaren oder ständig wechselnden Lichtbedingungen, sind Pixim-Sensoren traditionellen Sensoren deutlich überlegen. Voraussetzung für den Einsatz dieser Sensoren ist eine gute, ausreichende Beleuchtung. Bei zu geringer Umgebungsbeleuchtung sollten Sie nach wie vor auf Kameras mit CCD-Bildaufnehmer setzten.

ABUS ist einer der wenigen Pixim-Technologie-Partner und damit direkt an der Weiterentwicklung dieser Chiptechnologie beteiligt. Das ist Know-how, das unseren Kunden zu Gute kommt.