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防犯カメラの映像の良し悪しは、①レンズ②イメージセンサーの性能・サイズ③DSP(デジタルシグナルプロセッサ)の性能で大きく決定づけられます。 その3つのポイントにコストを掛ければ、よりクオリティの高い映像で監視業務を行うことができます。 しかしながら、画質だけではなく導入コストの抑制が求められる防犯カメラや監視カメラでは、使用目的や設置場所に応じて、価格と性能ならびに機能のバランスを考えた製品を提供することが求められています。 防犯カメラの画質は証拠能力に直接関係するスペックですが、際限なくコストが掛けられないのもまた現実です。そのため、監視目的に応じて適切な解像度や必要な機能を有した防犯カメラを、適切に選定することが重要となります。 |
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①単焦点レンズ/バリフォーカル/電動ズームレンズについて 防犯カメラ搭載のレンズは大きく分けて単焦点レンズ/バリフォーカルレンズ/電動ズームレンズ（電動バリフォーカルレンズ）があります。 またこれらのレンズの仕様には、f=3.6mmやf=2.7-12mmのように小文字のf=〇〇mmの単位で表記される焦点距離と、F1.4のように大文字のFで記載されるF値があります。 焦点距離は数値が小さいほど映る範囲が広がり（広角）、被写体は小さく映し出されます。逆に焦点距離の数値が大きいほど映る範囲が狭くなり（望遠）、被写体を大きく映し出します。この映る範囲を表すのに画角（水平/垂直/対角）という角度を表す数値が使用されます。例えば水平画角90°とあれば、レンズの向いている方向を中心に水平（左右）で90°の範囲を撮影することが可能です。 F値は、この焦点距離を有効口径で割った数値となり、レンズ自体の明るさを表します。このF値が低いほど、レンズは暗い環境光下でも映像を鮮明に映す能力が高くなります。 単焦点レンズは、f=2.8mmやf=3.6mmのように焦点距離が固定のレンズです。防犯カメラに搭載される単焦点レンズには、一般的にフォーカス（ピント）調整機能がなく（例外品は除く）、Ｆ値も高い（暗い）レンズがほとんどです。 バリフォーカルレンズは、f=2.7-12mmやf=5-50㎜のように焦点距離を変える機能を有したレンズです。被写体が映る大きさ/画角を調整することができ、防犯カメラ設置後に画角（被写体の映る大きさ）を変えたい時にも、防犯カメラの設置位置を動かすことなくレンズ調整で行うことができます。 電動ズームレンズは、従来手動で調整を行っていたバリフォーカルレンズを、モーター駆動による電動化を行ったレンズです。ボタン操作でレンズの倍率を変更することができる他、UTC機能に対応している防犯カメラの場合、同軸（映像75Ω）ケーブルを通じてUTC機能対応の防犯用デジタルレコーダーからも遠隔でズーム操作を行うことが可能です。また、セミオートフォーカスに対応しているレンズであれば、ズーム操作を行うたびに自動でフォーカス（ピント）調整を行うことが可能です。 また、バリフォーカルレンズや電動ズームレンズのF値の表記でF1.4～360のように記載されている製品は、レンズにDCオートアイリスが搭載されています。 低価格の防犯カメラでは、自動で露出調整を行うために電子シャッター制御を行い、シャッター速度を変更することによって映像の明るさを一定に保っていますが、比較的価格の高い防犯カメラは、ＤＣオートアイリスレンズを採用し、電子シャッター制御に加え物理的にレンズへ入ってくる光を制御する絞り（アイリス）調整機能を搭載しています。 DCオートアイリス機能は、低照度環境での撮影時には絞り（アイリス）を開けてイメージセンサーへ届く光量を増やし、明るい環境での撮影時には絞り（アイリス）を閉じてイメージセンサーへ届く光量を減らします。東日本地域で電源周波数50Hzの地域では、蛍光灯下での撮影時に映像にちらつきが発生しますが、DCオートアイリスレンズであればこのちらつきを抑制するフリッカーレス機能を利用（シャッタースピードを1/100秒固定）してもレンズ側でアイリスを調整することができます。 さらに、CMOSセンサーの高解像度化が進み、レンズもより精緻な描写力が求められています。従って、搭載するセンサーの解像度にマッチするために、より高価な5MPや4K解像度に対応したレンズが現れています。 このように、防犯カメラの性能や価格は、搭載しているレンズの種類によっても大きく異なります。 |
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②イメージセンサーについて レンズから入ってきた光の情報を、電気的な情報に変換するのがイメージセンサー（撮像素子）です。このイメージセンサー（撮像素子）はCCDとCMOSの2タイプに分類されます。CCDイメージセンサーは低照度環境下の撮影に向いているため、長らく防犯カメラに採用されるイメージセンサーの定番となっていましたが、高価であることと近年のCMOSイメージセンサーの低照度性能の向上・高解像度化が進んだこともあり、現在ではCMOSイメージセンサーが主流となりつつあります。 そのCMOSイメージセンサーの低照度性能は、受光面積を向上しノイズを抑制した裏面照射型がSONY社からリリースされたことにより一変しました。防犯カメラの世界でもSTARVISというブランド名のCMOSイメージセンサー搭載防犯カメラが登場し、かつてCMOSイメージセンサーを搭載していた防犯カメラの低照度性能を、遥かに上回った製品がリリースされています。 一方、防犯カメラ用イメージセンサーの２強メーカーと言われてきたPanasonic社では、従来の表面照射型CMOSイメージセンサーをさらに改良し、色が鮮やかに再現されるスマートFSI技術を開発。Sony社の裏面照射型イメージセンサーと比肩しうる性能を発揮ししのぎを削ってきました。最近ではオムニビジョン社やその他台湾メーカーもイメージセンサーの開発に力を入れてきており、目にする機会も増えてきています。 また、イメージセンサーから防犯カメラの性能を語るときに重要な要素は、センサーのサイズとなります。1/3インチや1/2.8インチという表記がイメージセンサーのサイズを表しています。現在ではインチではなく型（例：1.0型、1/3型など）で呼ばれることもありますが、意味は同じです。 このイメージセンサーのサイズが大きいほど、受光面積が物理的に広がりますので低照度環境下での撮影に強くなります。そのため同じ解像度に対応していても、センサーサイズが大きい防犯カメラの方が低照度可では性能が高いという目安になります。 |
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③DSP(Digital Signal Processor)について イメージセンサーと同等レベルで、重要となる部品がこのDSP(Digital Signal Processor)です。このDSPでは、イメージセンサーから送られてきた電気信号をデジタル信号に変換し、映像のデータ化を行うとともにさまざまな調整を行って画質を整えます。また、各種の映像信号方式に従ってデジタル信号もしくはアナログ信号に変換し、デジタルレコーダーなど他の映像機器に伝送を行う役割を担っています。 DSPはイメージセンサーのメーカーが生産している他、サードパーティのDSPメーカーが各社存在し、HD-SDI/EX-SDIやAHD、HD-TVI、HDCVIなど高解像度対応の映像信号方式を実装した防犯カメラシステムを実現しています。 防犯カメラのメーカーは、このDSPチップを自社の製品に組み込んで生産を行っています。DSP内部の調整については防犯カメラメーカーそれぞれの技術的なノウハウとなりますので、製品の良し悪しを決める要素の1つともなっています。 |
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防犯カメラを選択するポイントは、 ①防犯カメラの映像は、レンズ・イメージセンサー・DSPの性能で左右される ②同じ部品を使用していても、チューニングノウハウで性能に差が出る となります。 |
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地上波のテレビ放送がデジタルに切り換わって以降、防犯カメラの分野でも映像の高解像度化が進んでいます。 |
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■解像度：2MP（1920×1080） f=2.7mm |
■解像度：4MP（2560×1440） f=2.7mm |
■解像度：5MP（2560×1944） f=2.7mm |
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■解像度：2MP（1920×1080） f=12mm |
■解像度：4MP（2560×1440） f=12mm |
■解像度：5MP（2560×1944） f=12mm |
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防犯カメラの解像度を選択するポイントは、 ①高解像度防犯カメラでのライブ監視・録画映像は高い証拠能力を発揮する ②他の映像機器との互換性の確認や、フレームレートの制限などに注意が必要 となります。 |
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防犯カメラに搭載されたイメージセンサー（撮像素子）は、イメージセンサー自体のサイズによって入射光量に差が生じ映像の明暗に大きく影響を及ぼします。また搭載しているレンズのF値も重要な要素となります。これら違いは、昼間明るい環境下の撮影ではほとんど影響ありませんが、夜間や照明が暗い室内など低照度撮影時に大きな差が出ます。 下記ではイメージセンサーの感度（ルクス）とサイズの違い、ならびにレンズのF値（レンズの明るさ：この数値が低いほど明るい）の違いを含めて実写映像で比較してみると明らかです。 |
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■AP-ML120_VP:センサーサイズ1/2.8インチ 0.0005 Lux /F1.0 (カラー/AGC ON時) 搭載レンズ：f=2.8mm/F1.0 |
■AI-CK80TVI:センサーサイズ1/1.8インチ 0.003 Lux /F1.2 (カラー/AGC ON時) 搭載レンズ：f=3.8～16mm/F1.5-C |
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■AP-B224AX:センサーサイズ1/2.8インチ |
■従来のカラーカメラ:センサーサイズ1/3インチ 1.0Lux/F1.2(カラー/AGC ON時) 搭載レンズ：f＝3.6mm/F2.0 |
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イメージセンサーとレンズで防犯カメラを選ぶポイントは、 |
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防犯カメラの搭載DSPの違いにより、OSDメニューで設定可能な各種映像調整機能が大きく異なります。 特に難条件で撮影を行っている防犯カメラで、映像の画質を向上するために有効な機能は、WDR・SMART IR・電子感度アップが挙げられます。 ①WDR機能は明るい屋外と暗い屋内、光と影がはっきりするような撮影環境で、映像の白飛び・黒潰れを補正します。 ②SMART IR機能は、移動する人物などが接近時に赤外線照射が過度になった状態を補正し、白飛びを抑える機能です。 ③電子感度アップ機能は、低照度撮影時自動的にスローシャッターモードに切り換わり、映像を明るくする機能です。 |
| ■WDR:OFF | ■WDR:ON | |
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| ■電子感度アップ:OFF | ■電子感度アップ:２倍 | |
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DSPはイメージセンサー（撮像素子）と違い、防犯カメラのスペックシートにメーカー名や型番などが記載されていないケースが殆どです。また、同じDSPを搭載していても、各防犯カメラメーカーによる映像調整やチューニングのノウハウの有無により、それぞれの国/地域や設置場所で想定されるニーズを満たした、画質や機能を実現しているか否かの差が生まれます。 そのため、 検討中の防犯カメラがイメージ通りの監視映像を提供するかどうかについては、販売店に問い合わせて設置の要件やエンドユーザーのニーズを満たすかどうか確認する必要があります。 |
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DSPで防犯カメラを選択するポイントは、 ①製品仕様に記載された各種機能を確認し、設置条件に適合するかを検討する ②実際の映り方や製品の使い勝手などは、販売店に問い合わせて確認する となります。 |
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近赤外線 IR LEDを搭載している防犯カメラはIRカットフィルターリムーバブル（ICR)機能を搭載しており、夜間撮影時にはIRカットフィルターを自動的に外して近赤外線領域の感度を上げ、近赤外線 IR LED を照射して撮影を行います。近赤外線 IR LED 照明を利用するメリットは、人の目にはほとんど感知されない波長の光で撮影を行うため、照明を行うことによる周囲への影響を最小限にとどめることができます。反面、撮影できる映像は白黒となるため、撮影映像上での色の判別ができないこととなります。 白色LED（ホワイトライト）を点灯してカラー撮影を行う防犯カメラは、近赤外線 IR LED 搭載カメラと同じく周囲の明るさを検知して、夜間自動的にIR LED の照射を行います。白色LED照明を利用するメリットは、夜間でもカラー撮影を行うことができるので証拠能力をより高めることができることと、常夜灯としても利用できるという点にあります。 しかしながら、同じタイプのIR LEDを搭載していても、製品によって照射距離が異なります。また搭載しているIR LEDのタイプによっても照射角度が異なり、近距離LEDと遠距離LEDをバランス良く配置した防犯カメラや、画面上の四隅に合わせて均一に照射することができるEXIRなどの技術を搭載した防犯カメラは、画面全体が均一の明るさに映りますので証拠能力がより高くなります。さらに、搭載しているイメージセンサーの感度や、レンズの明るさなどによっても、撮影した映像の品質に大きく影響します。 |
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■AI-ML150_VP: ホワイトライト最大照射20m（F:1.0) |
■AP-B320AX: ※拡散型 IR LED設計 近赤外線 IR LED：最大照射20m（F:1.6) |
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■AP-Y230AX: |
■IR LED 非搭載デイナイト防犯カメラ |
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夜間撮影を行う防犯カメラを選択するポイントは、 ①撮影目的に応じて、近赤外線 IR LED や白色LED搭載の防犯カメラを選択する ②搭載しているIR LED の照射距離や照射角度によって、夜間撮影の能力が異なり ます。 |
![防犯・監視カメラ販売元：エムエムネットワークシステム・当社オリジナルブランド「ROOKER]](/user_data/packages/default/img/common/footLogo.jpg){kind=small}