Questa pagina contiene le spiegazioni relative alla sezione VIDEOSORVEGLIANZA presente nella guida

“La domotica fa schifo se non sai come farla!”

Tecnologia delle telecamere

Le telecamere per la sorveglianza possono essere di due tipologie: analogiche o digitali. Le telecamere analogiche sono quelle che utilizzano il cavo coassiale (simile a quello per la ricezione dei segnali antenna e via cavo dei TV). Necessitano di un alimentatore esterno oppure 2 cavi che arrivano ad un alimentatore centralizzato.

Le telecamere analogiche di nuova generazione vengono “digitalizzate” ed oltre ad arrivare ad una risoluzione fino al Full HD (1920×1080 pixel, in gergo tecnico “1080p”) possono trasportare, sempre sullo stesso cavo, anche il segnale audio e l’eventuale controllo di movimento (PTZ) se la telecamera fosse predisposta.

Le telecamere di questo tipo si collegano ad un DVR (Digital Video Recorder) che serve oltre a registrare le immagini, anche di poter vedere le telecamere da remoto.

Le telecamere digitali (IP) possono funzionare anche con un solo cavo CAT, come quello utilizzato per le reti dei computer. Alcune possono essere Wi-Fi ed altre arrivare fino ad una risoluzione 4K (circa 8MP) e oltre. A seconda della marca e modello, possono avere diversi ingressi ed uscite, vari stati di allarme oltre al segnale audio, del controllo di movimento ed anche la possibilità di modificare lo zoom digitale. Queste telecamere possono essere raggiungibili da remoto direttamente (quindi visualizzate anche se ci si trova al di fuori di casa) in quanto hanno un proprio indirizzo. Questa funzione è valida solo per la funzione “live” ovvero per la visualizzazione in “diretta” a meno che la telecamera non abbia una memoria interna su cui registrare le immagini. Per la registrazione delle immagini, queste telecamere si “collegano” ad un NVR (Network Video Recorder) tramite un’architettura di rete. L’alimentazione, oltre che da un alimentatore esterno, può essere effettuata tramite lo stesso cavo di collegamento per il trasporto del segnale video per mezzo della tecnologia PoE (Power over Ethenet) che può essere presa direttamente da uno switch o dal NVR stesso, limitando di molto l’installazione ed il passaggio dei cavi. Le tecnologie più avanzate permettono di fare anche un’analisi video per differenziale gli allarmi che possono essere generati dal movimento di una pianta o da una persona che scavalca una recinzione. Esteticamente le telecamere possono essere anche uguali, e se non fosse presente nessuna scritta, la differenza la si può vedere dai connettori di collegamento.

Esempi di telecamera “Mini Dome” e “Bullet” sia per tecnologia digitale che analogica

Risoluzione minima flusso primario videocamere

In modo semplice, si può definire che la risoluzione di una telecamera è la qualità della dell’immagine che viene vista (larghezza x altezza), indipendentemente dalla lente utilizzata (obiettivo) e soprattutto dalla distanza in cui è posta. A parità di dimensioni, con una risoluzione maggiore, si ha una visualizzazione migliore sopratutto quando si ha la necessità di ingrandire un particolare senza sgranare (per essere riconoscibile). Il tutto dipende anche da dove le immagini vengono viste . Tra una smartphone in remoto o un TV 4K in locale sicuramente ci sono diverse considerazioni da fare e quando si ricerca un particolare, ad esempio un viso di una persona sconosciuta qualche pixel in più può fare la differenza. Il flusso primario è quello che generalmente è utilizzato per la registrazione delle immagini ma anche per la visualizzazione “live” in locale se fosse collegato con un monitor o TV direttamente al videoregistratore oppure dal tablet o smartphone collegato alla rete WiFi di casa.

Oltre alla risoluzione bisogna tenere in considerazione gli aspetti citati all’inizio, ovvero la lente e la distanza del “rettangolo” che si vuole riprendere. Le lenti sono tendenzialmente con delle misure standard (per non entrare troppo nei dettagli, si possono scegliere 4/5 valori che vanno dalla vista panoramica allo zoom), mentre la distanza è imposta dal posto in cui dovrà essere installata la telecamera (ovvero la parete, palo, soffitto, ecc… dove è presente la tubazione con i relativi cavi di collegamento). L’unica variabile è quindi la risoluzione.

Qui sotto è riportato l’esempio di un confronto fra 3 telecamere grandangolari (con lente da 3.6 mm) poste alla stessa distanza con diverse risoluzioni:

Confronto fra 3 telecamere grandangolari (cliccare per ingrandire)

Come si evince dall’immagine, ad una distanza di 8 m circa, si ha una immagine con una base di 14.4m, ed riconoscimento di una persona lo si può ottenere con una telecamere da almeno 2MP.

Per l’identificazione, necessaria se la persona fosse sconosciuta, bisogna aspettare che che questa si avvicini a circa 2 m con una telecamera da 2MP oppure tra i 4/5 m con una telecamera da 5 MP. Un’esempio di applicazione per questo tipo di telecamera (3.6 mm) è tipicamente per l’inquadratura di un’intera stanza o zona di circa 20/30 mq.

Volendo invece confrontare una “buona telecamera” da 2 MP (o 1080p) con diversi obiettivi, si può vedere come in funzione della distanza, si può avere un’immagine più o meno ampia e con una notevole differenza di qualità dei dettagli.

Confronto di una telecamera da 2 MP con 3 biettivi differenti (cliccare per ingrandire)

Per completezza di informazioni, qui sotto, è riportata anche un’immagine che fa capire la differenza della grandezza (risoluzione) delle immagini e del dettaglio che ciascuna è in grado di contenere e riprodurre.

Esempio di visualizzazione delle immagini con telecamere di diverse soluzioni (cliccare per ingrandire).

Ad oggi la risoluzione minima è quella “gialla” (720p) per le telecamere analogiche e quella  “grigia” (1.3 MP) per quelle digitali

FPS minimi flusso primario e secondario videocamere

Oltre alla risoluzione, un altro fattore fondamentale da tenere in considerazione (sopratutto durante la registrazione) sono i FPS, ovvero le immagini al secondo. Per vedere un video fluido, l’occhio umano necessita di 24 FPS, che è proprio il principio con cui vengono realizzati i cartoni animati. Un esempio pratico lo si può vedere in questo video.

Se il video avesse meno di 24 FPS vorrebbe dire vedere un video a “scatti” o al limite poche immagini. Avere una registrazione da 5MP ma con soli 4 FPS potrebbe voler dire perdere delle immagini preziose.

Uscita video e qualità di visualizzazione delle immagini su TV

L’uscita video del registratore (DVR o NVR) per la visualizzazione delle immagini “live” o “registrate” è indipendente dal video registrato o dal flusso “live” delle telecamere. E’ chiaro che non si possono vedere delle immagini di alta qualità se il live o la registrazione fossero fatte con scarsa qualità o viceversa, ma deve esserci sempre un compromesso ed un’uscita simile. Le uniche eccezioni sono quelle di necessitare di un’uscita analogica (CVBS) per distribuire il segnale video su un canale analogico o digitale tramite un modulatore ed il cavo del segnale TV o vedere delle telecamere di buona qualità 2M/3M su un TV 4K di nuova generazione. Questo permetterebbe di vedere molto bene contemporaneamente più telecamere invece di una sola.

Solamente alcuni DVR (immagine sopra) hanno un’uscita CVBS (in giallo) per il collegamento a vecchi TV oppure ai modulatori, mentre negli NVR (immagine sotto) questo tipo di uscita non è nemmeno prevista. Di contro, l’uscita HDMI (in rosso) negli DVR potrebbe arrivare al massimo ad una risoluzione Full HD (nei modelli più evoluti e performanti), mentre negli NVR potrebbe arrivare anche ad una risoluzione 4K, il che avrebbe senso visto che può registrare immagini ad altissima risoluzione (gli ultimi modelli anche in 4K, se le telecamere lo permettono).

Risoluzione minima flusso secondario videocamere

Il flusso secondario dipende dal tipo di telecamera installata ed è quello che generalmente è utilizzato per la visualizzazione da remoto (ad esempio in 3G, 4G oppure da un WiFi esterno). In genere la risoluzione è minore rispetto al flusso primario in quanto la velocità di trasferimento delle immagini attraverso internet è sicuramente più lenta di quando si è collegati nella rete locale di casa e questo rallenterebbe il flusso video con conseguente “visualizzazione a scatti”. Anche il supporto di visualizzazione, in genere smartphone o tablet non ha la risoluzione che potrebbe avere un TV o perlomeno uno schermo tale per poter apprezzare i dettagli. Quindi un grosso flusso video con tanti particolari non sarebbe apprezzato quanto la velocità che di solito è richiesta. Partendo dalla migliore delle ipotesi, la risoluzione più alta possibile è praticamente quella HD con 1280×720 pixel (nell’ordine di 1 MP), poi segue la D1 (detto anche SuperCif) che è pari a 720×576 pixel (circa 0,5 MP). Il formato CIF è la metà del D1 per entrambe le dimensioni, quindi effettivamente è un quarto (352×288 pixel) e il QCIF è il quarto di CIF, quindi un ottavo del D1 (176×144 pixel) ma non sono quasi mai utilizzati se non in particolari installazioni con un collegamento internet molto limitato. Sempre ed in ogni caso, da ogni applicazione proprietaria (sviluppata da chi produce queste apparecchiature), c’è la possibilità di passare dal flusso secondario e viceversa con una semplice pressione di un tasto. Magari ci vorrà un po’ più di tempo a caricare le immagini ma in questo caso di necessità il tempo e la velocità non sono fondamentali quanto la qualità.

Confronto tra risoluzione del flusso secondario delle telecamere Digitali (fino HD) ed Analogiche (fino D1)