ARTIGO

O que tem o melhor zoom: 18x ou 36x?

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O que tem o melhor zoom: 18x ou 36x?No mundo das câmeras de segurança, o zoom 18x pode ser igual a 36x. Mais especificamente, uma câ-mera de segurança de alta resolução com zoom óptico de 18x pode gerar imagens que, para fins de vi-gilância, são exatamente tão, ou até mais úteis que aquelas geradas por uma câmera 4CIF de resolução padrão com o dobro da capacidade de zoom.

Compare as imagens abaixo. A Figura 1 mostra uma visualização com zoom de aproximação de 36x aplicado utilizando uma câmera pan/tilt/zoom (PTZ) com resolução 4CIF (704 x 480 pixels). A Figura 3 mostra uma visualização com zoom de aproximação de 18x aplicado utilizando uma câmera PTZ HDTV 720p com resolução de 1280 x 720 pixels.

Fig. 1 Visualização tele máxima com uma Fig. 2. Visualização recortada da imagem à esquerdacâmera 4CIF com zoom de 36x

Fig. 3. Visualização tele máxima com uma câmera HDTV 720p com zoom de 18x Fig. 4. Visualização recortada

A resolução de pixels em ambos os casos é virtualmente a mesma: o nome do jornal, por exemplo, é le-gível. Contudo, a câmera HDTV oferece os mesmos detalhes com apenas metade da capacidade de zoom da câmera de resolução padrão.

É também importante notar que o campo mais amplo (16:9) da câmera HDTV possibilita o monitoramen-to de uma área mais ampla sem comprometer os detalhes da imagem. Na imagem da câmera 4CIF (Figu-ra 1) somente uma pessoa pode ser vista na imagem, enquanto na imagem HDTV o operador pode visu-alizar mais de uma pessoa e simultaneamente capturar detalhes pequenos como, por exemplo, o texto no jornal. Embora o nível de detalhes seja similar, a câmera HDTV 720p permite que mais de uma cena possa ser vista, o que é vantajoso em situações de vigilância. O campo mais amplo de visualização no modo de zoom de aproximação também torna o acompanhamento mais fácil e mais confiável, conside-rando o risco de perda de visão de uma pessoa ou alvo ao passo que a panoramização ou inclinação da câmera é reduzida.

Como uma câmera com zoom de 18x pode produzir o mesmo nível de detalhes de uma câmera com zoom de 36x?

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É de senso comum que quanto maior o fator de zoom de uma lente, melhor é a sua capacidade de ampliar uma cena e tornar os detalhes mais visíveis. Isto nem sempre é verdadeiro, conforme ilustrado acima.

Uma lente zoom é um conjunto de lentes com a capacidade de variar sua distância focal. Uma distância focal maior significa potência maior de ampliação, mas também uma redução proporcional no ângulo de visão.

A capacidade de zoom de uma lente é normalmente expressa como a relação entre suas distâncias focais mais longas e mais curtas. Por exemplo, uma lente com zoom com distâncias focais variando de 50 mm a 200 mm é mencionada como uma lente com zoom de 4x, ou ocasionalmente uma lente com zoom 4:1. (Ou visto de outra forma, utilizando o máximo de zoom nesta lente irá reduzir o ângulo de visão para aproximadamente um quarto do ângulo mais amplo.) Duas lentes diferentes com o mesmo fator de zoom, portanto, podem operar muito diferentemente já que suas distâncias focais e consequentemente a po-tência de ampliação, pode não ser a mesma, porém sua relação é. Além disso, uma lente com um fator de zoom mais alto pode não ter necessariamente maior capacidade de ampliação. Por exemplo, uma lente com uma distância focal que varia de 15 mm a 150 mm – uma lente com zoom de 10x – terá efe-tivamente uma capacidade de ampliação menor que a de uma lente com zoom de 4x com distâncias focais variando de 50 mm a 200 mm já que uma distância focal de 200 mm possui uma potência de ampliação maior que uma distância focal de 150 mm.

Contudo, como fatores de zoom, a determinação das capacidades de ampliação simplesmente pelo nú-mero da distância focal pode também ser enganosa. A câmera 4CIF utilizada para produzir as amostras de imagem acima possui uma distância focal mais extensa que a da câmera HDTV 720p. Então, como o nível de detalhes nas imagens sob zoom de aproximação pode ser similar?

Vamos observar como as câmeras operam no modo wide; isto é, utilizando suas distâncias focais menores (sem qualquer zoom)? Compare as imagens abaixo.

Fig. 5 Visualização ampla com uma câmera 4CIF Fig. 6 Visualização recortada

Fig. 7 Visualização ampla com uma câmera HDTV 720p Fig. 8 Visualização recortada

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O campo de visão em ambos os casos é quase idêntico. Contudo, a resolução mais alta e melhor fidelidade de cores na câmera HDTV são imediatamente aparentes, produzindo imagens nítidas e limpas com maiores detalhes. Compare as visualizações recortadas das Figuras 6 e 8. Os números na placa de pontuação são visíveis na imagem HDTV enquanto são de difícil visualização na imagem gerada da câmera 4CIF.

Estas imagens mostram que, no modo wide, a câmera HDTV oferece muito mais detalhes que a câmera 4CIF. De fato, a câmera HDTV tem quase duas vezes o número de pixels para o mesmo campo de visão. No modo tele ou zoom total, a câmera HDTV e a câmera 4CIF, oferecem virtualmente o mesmo nível de detalhes, porém a câmera HDTV possui um campo mais amplo de visão.

Estes resultados ilustram que a comparação da capacidade de ampliação de uma câmera simplesmente observando o fator zoom pode ser enganosa. É importante, conforme este exercício demonstra conside-rar a resolução de pixels da câmera.

Em comparação com uma câmera 4CIF padrão, uma câmera HDTV com 1280x720 pixels terá duas a três vezes mais pixels em cada quadro. A alta resolução de pixels é a razão pela qual uma câmera HDTV pode operar tão bem com o zoom limitado. As câmeras PTZ de alta resolução, de fato, podem ser utilizadas de diferentes maneiras: mantendo o mesmo campo de visão que as câmeras 4CIF e melhorando o nível de detalhes visualizados como no caso da câmera HDTV utilizada nestes exemplos, ou aumentando o cam-po de visão com o mesmo nível de detalhes de imagem que as câmeras padrão.

A qualidade da imagem, contudo, não é definida somente pela resolução de pixels. Outros elementos como, por exemplo, a potência e qualidade geral de uma lente, bem como as propriedades e a qualidade do vidro em uma tampa dome, exercem impacto. Outro fator importante é ter o fluxo de vídeo de velo-cidade completa de quadros, de forma que as atividades em uma cena e alvos de movimento rápido possam ser facilmente vistos e capturados. Uma câmera HDTV em conformidade com os padrões SMPTE em resolução, velocidade de quadros, fidelidade de cores e relação de aspecto asseguram que uma ex-periência rica de visualização com excelentes detalhes de imagem é gerada.

Concluindo, uma câmera de rede HDTV tem mostrado que pode atender as exigências de vigilância uti-lizando apenas a metade do zoom, demonstrando que o que parece às vezes ser menos, é mais.

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