CFTV
CFTV
CIRCUITO FECHADO DE TV
INTRODUÇÃO:
Um circuito fechado de TV (CFTV) é um sistema privado ou publico.
Através de rede local ou internet permite a observação remota de vários ambientes. O mercado oferece uma grande variedade de equipamentos e acessórios, os quais atendem a todas as necessidades dos mais variados clientes.
Atualmente para este fim são utilizados os sistemas digitais DVR.
A seguir de alguns conceitos, descrições e características básicas de equipamentos necessários ao projeto de um CFTV.
DVR
Sistema de captura de imagem digital, geralmente montado em um PC com grande capacidade de processamento e otimizado para este fim.
Existem os DVRs, stand alone.
Podem conter 4,8,16,32 canais.
Gravam imagens por ação do movimento.
Transmitem as imagens via internet, as funções dependem da senha do utilizador.
CAMERAS:
A camera é um sistema eletrônico que converte imagens visuais em sinais elétricos que podem ser transmitidos, através de cabo elétrico ou ondas de rádio, para receptores que produzem as imagens em uma tela.
As câmeras modernas possuem um sensor que chamamos "CCD" o qual, através da luz, produz os impulsos elétricos para a transmissão de imagem.
* CCD: CCD (Charged Coupled Device) é o dispositivo responsável pela conversão das imagens visuais em sinais elétricos. Ele é composto por milhares de elementos sensíveis à luz. Desta forma, a imagem formada sobre o CCD é dividida em vários elementos de imagem, chamados de "Pixel". Cada pixel contém as informações correspondente aquela área de imagem. Assim o CCD funciona como um filme de uma máquina fotográfica, capturando imagem, com a diferença de poder ser lido, apagado e usado novamente.
Este ciclo de leitura, sendo repetido rapidamente (60 vezes por segundo) faz com que o sistema atue como uma filmadora. O CCD recebe a luz através da lente e a transporta para a camera para que ela possa trabalhar.
* Formato do CCD: Os elementos de imagem do CCD estão dispostos numa área cuja proporção entre altura e largura é de 3 para 4. A medida desta área corresponde ao formato do CCD e é tomada na diagonal, em frações de polegada, podendo ser de 1/3" ou 1/4".
*Resolução: A resolução de uma câmera é medida em linhas horizontais de TV e corresponde à qualidade de imagem gerada. Quando maior a resolução, melhor será a definição de detalhes que a câmera pode captar e melhor a imagem gerada.
* Sensibilidade à luz: Indica a quantidade mínima de luz necessária na iluminação da cena para que a câmera possa captar uma imagem e vai determinar a sensibilidade da câmera. Quanto menor a quantidade de luz necessária na iluminação da cena, mais sensível será a câmera. Esta medida (especificada em lux) é determinada em relação a uma abertura de lente (número F). A utilização de lentes com aberturas diferentes da especificada para uma iluminação mínima, altera a sensibilidade da câmera.
* Controle Automático de Ganho: Este controle permite um ajuste automático do sinal de vídeo entregue pela câmera, em relação à variação de luminosidade da cena captada.
* Compensação da luz de fundo (BLC): A definição da imagem de um objeto fica prejudicada quando temos uma fonte de luz muito forte ou luz solar incidindo atrás deste objeto. Esta fonte de luz prevalecerá na cena, tornando o objeto escuro. O recurso de compensação de luz de fundo permite a atenuação desta fonte de luz, melhorando a iluminação do objeto a sua frente e portanto a definição da imagem captada.
* Balanço de branco: Este recurso, existente em algumas câmeras coloridas, permite que as cores mostradas na tela do aparelho receptor correspondam exatamente às cores originais da cena que está sendo captada. Mudanças de tonalidades podem ser observadas dependendo do tipo de iluminação que incide sobre a cena, seja ela natural ou artificial.
* Íris Eletrônica: O controle de velocidade do obturador (Shutter control) permite à câmera captar cenas com movimentos rápidos. Na prática, este recurso atua como uma íris eletrônica, melhorando a definição da imagem de cenas muito iluminadas.
LENTES:
Uma lente é um pedaço de vidro ou outro material transparente com um ou ambos os lados encurvados para refratar (curvar) os raios de luz, utilizada especialmente nos instrumentos ópticos. Lentes simples são utilizadas em lupas ou óculos. Sistemas de lentes, contém mais de uma lente e são utilizados em instrumentos como câmeras, microscópios e telescópios.
A espessura e a curvatura de uma lente determinam o seu comprimento focal, enquanto o diâmetro determina seu poder de aglutinar a luz.
O tipo mais simples combina uma lente côncava e uma convexa em dispersões diferentes ( a dispersão mede o grau de separação das cores). O sistema aumenta a nitidez da imagem através da união de luzes vermelha e azul. A qualidade da imagem pode ser melhorada ainda mais usando-se sistemas com mais lentes combinadas, em contato ou separadas.
* Distância Focal: É o comprimento entre o segundo ponto principal do eixo ótico da lente e o plano do dispositivo de imagem. Quanto maior a distância focal, mais estreito será o ângulo de visão e vice-versa.
f = L x D / O
* Ângulo de Visão: É o ângulo formado pelo cruzamento de dois raios de luz entre o segundo ponto principal do eixo ótico da lente e o dispositivo de imagem. O ângulo de visão é determinado pela distância focal da lente e pelo tamanho do dispositivo de imagem.
A = 2 x ArcTan ( D/2 x f)
* Número F: O número F indica a claridade da imagem formada pela lente. Quanto menor este número, mais clara será a imagem e vice-versa.
*Abertura Efetiva: A abertura efetiva de uma lente não é igual ao diâmetro real, mas ao diâmetro da imagem da íris que aparece na frente da lente. Esta abertura está relacionada com a distância focal da lente e o número F, como segue:
A = f / F
Normalmente são representadas por 1:1.2 ou 1:1.3, onde 1.2 ou 1.3 representam o número F.
* Formato de Imagem: As lentes são fabricadas de acordo com os vários formatos de imagem utilizados em câmeras de CFTV, normalmente ½", 1/3", ¼".
Uma lente projetada para um determinado formato pode ser utilizada com um dispositivo de imagem (CCD) de formato igual ou menor; nunca maior. Se isto ocorrer, os cantos da imagem serão perdidos. A tabela abaixo indica o fator de multiplicação da distância focal da lente, quando utilizamos lentes de formato maior numa câmera de formato menor.
* Distância mínima do objeto: Para se permitir um ajuste de foco (nitidez da imagem) é necessário que o objeto focalizado esteja situado a uma distância mínima da lente ou maior. Esta mínima distância vai depender da distância focal da lente. Quanto menor a distância focal, menor será a distância mínima que permite focar um objeto.
* Ajuste de Foco: Este controle permite ajustar a nitidez da imagem formada sobre o CCD. De acordo com o objeto que queremos focar, devemos ajustar o anel de foco para infinito (longe) ou para uma distância mais próxima. Quando este ajuste não for satisfatório, devemos proceder um ajuste de foco posterior (Back focus). Neste caso posicionamos o anel de foco numa posição central e ajustamos o anel de fixação da lente situado na câmera. Algumas câmeras permitem o deslocamento do CCD para se efetuar este ajuste.
TIPOS DE LENTES
As lentes podem ser classificadas em diversos tipos:
* Monofocal: Lente com uma distância focal fixa.
* Varifocal: Lentes com duas distâncias focais, permitindo ajuste entre grande angular e teleobjetiva.
* Íris fixa: Lente sem ajuste de íris.
* Íris manual: Lente com ajuste manual da íris.
* Auto-íris: Lente com controle automático de íris. Pode ser do tipo vídeo, ou tipo DC.
* Zoom: Lente do tipo varifocal que permite uma variação ampla entre grande angular e teleobjetiva. Podem ser manual ou motorizada.
* Pin Hole: Lente usada em aplicações onde a câmera e a lente necessitam estar escondidas. Também chamada de "cabeça de alfinete".
FONTES
Dependendo da câmera, ela poderá ser alimentada por 110V/220VAC - 9,9VDC – 12VDC ou 24VAC.
Para as câmeras que trabalham com corrente contínua, as fontes utilizadas devem ser estabilizadas.
Para definir-mos a fonte a ser utilizada em um sistema de CFTV, devemos levar em conta alguns parâmetros:
Consumo de cada câmera.
Número de câmeras utilizadas.
Número de acessórios acoplados.
Não podemos esquecer que a distância entre câmera e fonte, é essencial para seu perfeito funcionamento.
MONITORES
É um aparelho receptor de sinais de vídeo composto e áudio (em alguns modelos). Permite a observação da imagem de uma câmera ou outro equipamento de vídeo. A tela é medida na diagonal, em polegadas. Sua qualidade de imagem é proporcional ao número de linhas de resolução horizontal, medida no centro da tela. Monitores de boa qualidade possuem geralmente mais de 700 linhas.
Tecnicamente os monitores monocromáticos oferecem maior nível de detalhes finos, mas as imagens em monitores coloridos parecem melhores devido ao modo com que o cérebro processa as imagens.
DISTRIBUIDOR DE VÍDEO
O distribuidor de vídeo é semelhante a um amplificador, possuindo mais de uma saída de vídeo. Assim podemos conectar o mesmo sinal de vídeo em mais de um equipamento. Como todas as saídas do distribuidor de vídeo possuem a mesma intensidade, a qualidade do sinal de entrada não é alterada e será igual em cada saída. Existem comercialmente, distribuidores de vídeo de 2 à 5 saídas.
CABO COAXIAL
É um condutor elétrico utilizado para transmissão do sinal de vídeo composto ou sinal de RF. Os cabos coaxiais são constituídos por dois condutores cilíndricos concêntricos (em forma de cilindro ou tubo de seção reta circular) e são separados por um dielétrico (ou isolante). O condutor central conduz o sinal em direção à impedância de terminação ou de carga, enquanto o condutor externo ou malha age como condutor de retorno. O dielétrico é encarregado de manter a distância radial que separa o condutor interno do externo; esta distância precisa ser constante para que a impedância característica do cabo seja invariante ao longo de todo o seu comprimento. De acordo com o tipo de dielétrico alteram-se propriedades tais como a impedância, a velocidade de propagação relativa percentual e outros parâmetros. O cabo é protegido do meio externo por intermédio da capa (também conhecida como encamisamento, jaqueta ou camisa) que pode ser constituída de polietireno preto, cinza ou branco ou ainda outros materiais.
Os cabos coaxiais utilizados em CFTV tem impedância de 75ohms. A distância máxima recomendada para o cabo RG59 é de 250m e para o RG11 é de 500m.
CABO UTP + CONVERSORES
Cabeamento utilizado em distâncias superiores a 500m.
Existem vários tipos de conectores que podem ser utilizados em CFTV. A utilização de um modelo ou outro vai depender do tipo de cabo que estamos utilizando e do conector instalado no equipamento.
Conector BNC: É utilizado normalmente em conexões de vídeo de câmeras, divisores, time lapses, monitores e multiplexadores com cabo coaxial de 75 ohms (RG59 ou RG11).
Conector F: É utilizado normalmente em conexões de vídeo de mini-câmeras, sequenciadores, amplificadores e distribuidores de sinal e com cabo coaxial celular de 75 ohms (RGC59 ou RG59 celular).
Conector RCA: É utilizado normalmente em conexões de vídeo e áudio em aparelhos de TV monitor e vídeo cassetes doméstico ou nas conexões de vídeo e áudio de sistemas de observação.
CIRCUITO FECHADO DE TV
INTRODUÇÃO:
Um circuito fechado de TV (CFTV) é um sistema privado ou publico.
Através de rede local ou internet permite a observação remota de vários ambientes. O mercado oferece uma grande variedade de equipamentos e acessórios, os quais atendem a todas as necessidades dos mais variados clientes.
Atualmente para este fim são utilizados os sistemas digitais DVR.
A seguir de alguns conceitos, descrições e características básicas de equipamentos necessários ao projeto de um CFTV.
DVR
Sistema de captura de imagem digital, geralmente montado em um PC com grande capacidade de processamento e otimizado para este fim.
Existem os DVRs, stand alone.
Podem conter 4,8,16,32 canais.
Gravam imagens por ação do movimento.
Transmitem as imagens via internet, as funções dependem da senha do utilizador.
CAMERAS:
A camera é um sistema eletrônico que converte imagens visuais em sinais elétricos que podem ser transmitidos, através de cabo elétrico ou ondas de rádio, para receptores que produzem as imagens em uma tela.
As câmeras modernas possuem um sensor que chamamos "CCD" o qual, através da luz, produz os impulsos elétricos para a transmissão de imagem.
* CCD: CCD (Charged Coupled Device) é o dispositivo responsável pela conversão das imagens visuais em sinais elétricos. Ele é composto por milhares de elementos sensíveis à luz. Desta forma, a imagem formada sobre o CCD é dividida em vários elementos de imagem, chamados de "Pixel". Cada pixel contém as informações correspondente aquela área de imagem. Assim o CCD funciona como um filme de uma máquina fotográfica, capturando imagem, com a diferença de poder ser lido, apagado e usado novamente.
Este ciclo de leitura, sendo repetido rapidamente (60 vezes por segundo) faz com que o sistema atue como uma filmadora. O CCD recebe a luz através da lente e a transporta para a camera para que ela possa trabalhar.
* Formato do CCD: Os elementos de imagem do CCD estão dispostos numa área cuja proporção entre altura e largura é de 3 para 4. A medida desta área corresponde ao formato do CCD e é tomada na diagonal, em frações de polegada, podendo ser de 1/3" ou 1/4".
*Resolução: A resolução de uma câmera é medida em linhas horizontais de TV e corresponde à qualidade de imagem gerada. Quando maior a resolução, melhor será a definição de detalhes que a câmera pode captar e melhor a imagem gerada.
* Sensibilidade à luz: Indica a quantidade mínima de luz necessária na iluminação da cena para que a câmera possa captar uma imagem e vai determinar a sensibilidade da câmera. Quanto menor a quantidade de luz necessária na iluminação da cena, mais sensível será a câmera. Esta medida (especificada em lux) é determinada em relação a uma abertura de lente (número F). A utilização de lentes com aberturas diferentes da especificada para uma iluminação mínima, altera a sensibilidade da câmera.
* Controle Automático de Ganho: Este controle permite um ajuste automático do sinal de vídeo entregue pela câmera, em relação à variação de luminosidade da cena captada.
* Compensação da luz de fundo (BLC): A definição da imagem de um objeto fica prejudicada quando temos uma fonte de luz muito forte ou luz solar incidindo atrás deste objeto. Esta fonte de luz prevalecerá na cena, tornando o objeto escuro. O recurso de compensação de luz de fundo permite a atenuação desta fonte de luz, melhorando a iluminação do objeto a sua frente e portanto a definição da imagem captada.
* Balanço de branco: Este recurso, existente em algumas câmeras coloridas, permite que as cores mostradas na tela do aparelho receptor correspondam exatamente às cores originais da cena que está sendo captada. Mudanças de tonalidades podem ser observadas dependendo do tipo de iluminação que incide sobre a cena, seja ela natural ou artificial.
* Íris Eletrônica: O controle de velocidade do obturador (Shutter control) permite à câmera captar cenas com movimentos rápidos. Na prática, este recurso atua como uma íris eletrônica, melhorando a definição da imagem de cenas muito iluminadas.
LENTES:
Uma lente é um pedaço de vidro ou outro material transparente com um ou ambos os lados encurvados para refratar (curvar) os raios de luz, utilizada especialmente nos instrumentos ópticos. Lentes simples são utilizadas em lupas ou óculos. Sistemas de lentes, contém mais de uma lente e são utilizados em instrumentos como câmeras, microscópios e telescópios.
A espessura e a curvatura de uma lente determinam o seu comprimento focal, enquanto o diâmetro determina seu poder de aglutinar a luz.
O tipo mais simples combina uma lente côncava e uma convexa em dispersões diferentes ( a dispersão mede o grau de separação das cores). O sistema aumenta a nitidez da imagem através da união de luzes vermelha e azul. A qualidade da imagem pode ser melhorada ainda mais usando-se sistemas com mais lentes combinadas, em contato ou separadas.
* Distância Focal: É o comprimento entre o segundo ponto principal do eixo ótico da lente e o plano do dispositivo de imagem. Quanto maior a distância focal, mais estreito será o ângulo de visão e vice-versa.
f = L x D / O
* Ângulo de Visão: É o ângulo formado pelo cruzamento de dois raios de luz entre o segundo ponto principal do eixo ótico da lente e o dispositivo de imagem. O ângulo de visão é determinado pela distância focal da lente e pelo tamanho do dispositivo de imagem.
A = 2 x ArcTan ( D/2 x f)
* Número F: O número F indica a claridade da imagem formada pela lente. Quanto menor este número, mais clara será a imagem e vice-versa.
*Abertura Efetiva: A abertura efetiva de uma lente não é igual ao diâmetro real, mas ao diâmetro da imagem da íris que aparece na frente da lente. Esta abertura está relacionada com a distância focal da lente e o número F, como segue:
A = f / F
Normalmente são representadas por 1:1.2 ou 1:1.3, onde 1.2 ou 1.3 representam o número F.
* Formato de Imagem: As lentes são fabricadas de acordo com os vários formatos de imagem utilizados em câmeras de CFTV, normalmente ½", 1/3", ¼".
Uma lente projetada para um determinado formato pode ser utilizada com um dispositivo de imagem (CCD) de formato igual ou menor; nunca maior. Se isto ocorrer, os cantos da imagem serão perdidos. A tabela abaixo indica o fator de multiplicação da distância focal da lente, quando utilizamos lentes de formato maior numa câmera de formato menor.
* Distância mínima do objeto: Para se permitir um ajuste de foco (nitidez da imagem) é necessário que o objeto focalizado esteja situado a uma distância mínima da lente ou maior. Esta mínima distância vai depender da distância focal da lente. Quanto menor a distância focal, menor será a distância mínima que permite focar um objeto.
* Ajuste de Foco: Este controle permite ajustar a nitidez da imagem formada sobre o CCD. De acordo com o objeto que queremos focar, devemos ajustar o anel de foco para infinito (longe) ou para uma distância mais próxima. Quando este ajuste não for satisfatório, devemos proceder um ajuste de foco posterior (Back focus). Neste caso posicionamos o anel de foco numa posição central e ajustamos o anel de fixação da lente situado na câmera. Algumas câmeras permitem o deslocamento do CCD para se efetuar este ajuste.
TIPOS DE LENTES
As lentes podem ser classificadas em diversos tipos:
* Monofocal: Lente com uma distância focal fixa.
* Varifocal: Lentes com duas distâncias focais, permitindo ajuste entre grande angular e teleobjetiva.
* Íris fixa: Lente sem ajuste de íris.
* Íris manual: Lente com ajuste manual da íris.
* Auto-íris: Lente com controle automático de íris. Pode ser do tipo vídeo, ou tipo DC.
* Zoom: Lente do tipo varifocal que permite uma variação ampla entre grande angular e teleobjetiva. Podem ser manual ou motorizada.
* Pin Hole: Lente usada em aplicações onde a câmera e a lente necessitam estar escondidas. Também chamada de "cabeça de alfinete".
FONTES
Dependendo da câmera, ela poderá ser alimentada por 110V/220VAC - 9,9VDC – 12VDC ou 24VAC.
Para as câmeras que trabalham com corrente contínua, as fontes utilizadas devem ser estabilizadas.
Para definir-mos a fonte a ser utilizada em um sistema de CFTV, devemos levar em conta alguns parâmetros:
Consumo de cada câmera.
Número de câmeras utilizadas.
Número de acessórios acoplados.
Não podemos esquecer que a distância entre câmera e fonte, é essencial para seu perfeito funcionamento.
MONITORES
É um aparelho receptor de sinais de vídeo composto e áudio (em alguns modelos). Permite a observação da imagem de uma câmera ou outro equipamento de vídeo. A tela é medida na diagonal, em polegadas. Sua qualidade de imagem é proporcional ao número de linhas de resolução horizontal, medida no centro da tela. Monitores de boa qualidade possuem geralmente mais de 700 linhas.
Tecnicamente os monitores monocromáticos oferecem maior nível de detalhes finos, mas as imagens em monitores coloridos parecem melhores devido ao modo com que o cérebro processa as imagens.
DISTRIBUIDOR DE VÍDEO
O distribuidor de vídeo é semelhante a um amplificador, possuindo mais de uma saída de vídeo. Assim podemos conectar o mesmo sinal de vídeo em mais de um equipamento. Como todas as saídas do distribuidor de vídeo possuem a mesma intensidade, a qualidade do sinal de entrada não é alterada e será igual em cada saída. Existem comercialmente, distribuidores de vídeo de 2 à 5 saídas.
CABO COAXIAL
É um condutor elétrico utilizado para transmissão do sinal de vídeo composto ou sinal de RF. Os cabos coaxiais são constituídos por dois condutores cilíndricos concêntricos (em forma de cilindro ou tubo de seção reta circular) e são separados por um dielétrico (ou isolante). O condutor central conduz o sinal em direção à impedância de terminação ou de carga, enquanto o condutor externo ou malha age como condutor de retorno. O dielétrico é encarregado de manter a distância radial que separa o condutor interno do externo; esta distância precisa ser constante para que a impedância característica do cabo seja invariante ao longo de todo o seu comprimento. De acordo com o tipo de dielétrico alteram-se propriedades tais como a impedância, a velocidade de propagação relativa percentual e outros parâmetros. O cabo é protegido do meio externo por intermédio da capa (também conhecida como encamisamento, jaqueta ou camisa) que pode ser constituída de polietireno preto, cinza ou branco ou ainda outros materiais.
Os cabos coaxiais utilizados em CFTV tem impedância de 75ohms. A distância máxima recomendada para o cabo RG59 é de 250m e para o RG11 é de 500m.
CABO UTP + CONVERSORES
Cabeamento utilizado em distâncias superiores a 500m.
Existem vários tipos de conectores que podem ser utilizados em CFTV. A utilização de um modelo ou outro vai depender do tipo de cabo que estamos utilizando e do conector instalado no equipamento.
Conector BNC: É utilizado normalmente em conexões de vídeo de câmeras, divisores, time lapses, monitores e multiplexadores com cabo coaxial de 75 ohms (RG59 ou RG11).
Conector F: É utilizado normalmente em conexões de vídeo de mini-câmeras, sequenciadores, amplificadores e distribuidores de sinal e com cabo coaxial celular de 75 ohms (RGC59 ou RG59 celular).
Conector RCA: É utilizado normalmente em conexões de vídeo e áudio em aparelhos de TV monitor e vídeo cassetes doméstico ou nas conexões de vídeo e áudio de sistemas de observação.
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