Multifocal-Sensorsysteme – Video-Sicherheitstechnik in neuer Dimension

Multifocal-Sensorsysteme arbeiten mit mehreren Objektiven und jeweils mit unterschiedlichen Brennweiten.

Dipl.-Ing. Roland Meier

Der technologische Fortschritt im Bereich netzwerkbasierter Überwachungskameras (IP-Kameras) war in den letzten Jahren enorm. High-Definition und Megapixel-Kameras kamen auf den Markt und es stellte sich die Frage: Sind HD-Kameras oder eher Megapixel-Kameras besser geeignet für die professionelle Videoüberwachung? Doch mittlerweile ist auch diese Diskussion schon wieder passé: Eine neue Technologie, die sog. Multifocal-Sensortechnologie, erobert derzeit den Markt und eröffnet völlig neue Überwachungs- und Auswertemöglichkeiten.

Als vor ein paar Jahren die ersten HD- und Megapixel-Kameras auf den Markt kamen, überzeugten sie gegenüber den bisherigen SD-Kameras mit viel höheren Auflösungen. HD-Kameras zeichnen sich durch eine Technologie aus, die aus dem Videobereich – sprich für bewegte Bilder – stammt. Die Megapixel-Technologie hingegen stammt ursprünglich aus dem statischen Fotobereich, allerdings lassen sich höhere Pixelwerte als mit HD-Kameras erzielen.
Während sowohl HD- als auch Megapixel-Kameras in diesen Bereichen schnell an ihre Grenzen stoßen, überzeugt hier eine neue Technologie, die sog. Multifocal-Sensortechnologie.

Doch bevor jetzt Diskussionen darüber gestartet werden, ob sich nun HD- oder Megapixel-Kamers besser für heutige Überwachungsaufgaben eignen, sollte man eines bedenken: Auflösung allein ist nicht alles. Um die Bilder der IP-Kameras effizient nutzen und erfolgreich auswerten zu können, sind neben der Auflösung noch weitere Dimensionen wie etwa die effektive Bildaufteilung, die Aufzeichnung des Gesamtbilds oder die Auswertung in der Vergangenheit relevant.
Im Gegensatz zu HD- und Megapixel-Kameras, die über ein einziges Objektiv verfügen, arbeiten die Multifocal-Sensorsysteme mit mehreren Objektiven mit jeweils unterschiedlichen Brennweiten. Durch dieses neue Sensorkonzept kann die Kamera optimal dem zu überwachenden Bereich angepasst werden, so dass nicht nur im Nahbereich, sondern auch auf große Entfernungen Details noch gut sichtbar sind und Personen erkannt werden können. Doch das ist nicht der einzige Unterschied zu herkömmlichen Kameras.

Effiziente Bildaufteilung
Ein Hauptargument für die Befürworter von High-Definition Kameras ist, dass HD das Breitwandformat mit einem Seitenverhältnis von 16:9 im Gegensatz zum 4:3-Format der Megapixel-Kameras nutzt. Dies entspricht eher dem menschlichen Sichtfeld und ermöglicht es, auch in der Breite noch weitere Informationen mit aufzunehmen.

Doch reale Szenen entsprechen selten genau einem dieser beiden Formate. Um dennoch alle relevanten Bereiche abzudecken, wird oft in Kauf genommen, dass auch unwichtige Areale wie z.B. der Himmel mit aufgezeichnet werden. Hier werden Pixel und dafür benötigte Aufzeichnungs- und Speicherkapazitäten unnötig verschwendet. Doch es gibt eine elegantere Lösung: Anstatt eine Überwachungsszene in ein bestimmtes Format zu pressen, gibt es bei Multifocal-Sensorsystemen keine starren, vorgegebenen Seitenverhältnisse. Sie passen das Pixelverhältnis der entsprechenden Situation an! Das Bild wird effizient aufgeteilt, ohne dabei an bestimmte Seitenverhältnisse wie 16:9 oder 4:3 gebunden zu sein. So sind beispielsweise Seitenverhältnisse wie 5:1, 10:1 oder 3:4 problemlos möglich (Abb.2).

Gleichbleibende Auflösung über den gesamten Objektraum
Zwar nutzen HD- und Megapixel-Kameras die fortschreitenden Auflösungsmöglichkeiten, doch gerade wenn es darum geht, auch auf größere Entfernungen noch Einzelheiten zu erkennen […]