Mehr Pixel = Mehr Qualität?

Die Pixelanzahl ist als reine physikalische Größe ganz sicher kein Qualitätsmerkmal, wie man beim Anblick von Werbe-Flyern oder Webseiten glauben könnte.

Mehr Pixel = mehr Qualität?

Die Anzahl der Pixel stellt immer nur den Wert der Bildpunkte dar, die auf dem Sensor Platz finden und genutzt werden können. Die Pixelanzahl ist als reine physikalische Größe ganz sicher kein Qualitätsmerkmal, wie man beim Anblick von Werbe-flyern oder Webseiten glauben könnte.

Grundlagen
Schön waren sie, die vergangenen Zeiten. Rund 40 Jahre konnte man sich auf die Fernsehnorm PAL verlassen. Mit dieser Norm wurden in unseren Landen nämlich auch alle Videoüberwachungssysteme ausgestattet. 720 x 576 Bildpunkte - fertig. Aber spätestens seit Smartphones unser aller Leben prägen, wissen wir, dass es besser geht.

Tatsächlich hat es sehr lange gedauert, bis man sich auf höhere Bildauflösungen eingelassen hat. Das Problem ist schnell beschrieben: Über die Infrastruktur „Videokabel“ lassen sich nun mal nur PAL-Signale übertragen. Aber an anderer Stelle wurde es ja bereits vorgemacht: bei der Telefonie! Von analoger Übertragung über zwei Drähtchen hat man sich in den letzten Jahrzehnten zu einem „Voice-over-IP“ gearbeitet - Sprachübertragung über das Netzwerk. Und unverschämterweise auch noch mit der Möglichkeit, höhere Qualitäten zu erreichen. Auch im Videobereich geht es heute über Netzwerkkabel statt, wie früher, über das Koaxialkabel. Damit können wir nun auch „mehr Pixel“.


Wichtigste Pixelgrößen, wie sie sich aktuell im Einsatz befinden:

Bezeichnung Anzahl Pixel Megapixel Horizontal x Vertikal Bildverhältnis
VGA 307.200 0,3 640 x 480 4:3
PAL 414.720 0,4 720 x 576 4:3
1MP/720p 921.600 0,9 1280 x 720 16:9
2MP/1080p 2.073.600 2,1 1920 x 1080 16:9
3MP 3.145.728 3,1 2048 x 1536 4:3
5MP 5.038.848 5,0 2592 x 1944 4:3
6MP 6.291.456 6,0 3072 x 2048 4:2
Super HD / 4K 8.294.400 8,3 3840 x 2160 16:9


Was ist besser? 4:3 oder 16:9 Es wird immer wieder darüber diskutiert, ob nun 4:3 oder 16:9 das bessere Bildverhältnis für die Videoüberwachung darstellt. Streiten Sie einfach weiter, oder lassen Sie es. Es ist, wie vieles im Leben, ganz einfach situationsabhängig. Für den langen, schmalen Gang beispielsweise wäre das Verhältnis 9:16 das bessere. Tatsächlich erlauben es manche Hersteller, den sogenannten „Flurmodus“ einzusetzen. Das Bildverhältnis lautet dann horizontal x vertikal = 1080 x 1920. In anderen Fällen hätte man gerne das 4:3 Format mit seiner 2 Megapixel-Kamera dargestellt. Geht nicht? Überprüfen Sie es! Viele HD Kameras bieten das Format 1920 x 1200 an (Verhältnis 16:10), oder sogar 1920 x 1440 (Verhältnis 4:3). Schauen Sie in die Datenblätter! Achten Sie dann aber auch darauf, ob Ihre Rekorder oder die einzusetzende Videomanagementsoftware diese Darstellungen unterstützen.

Jede Menge Pixel richtig einsetzen
Mit vielen Pixeln müssen sich doch gute Bilder machen lassen, oder? Wir wollen aus einer Entfernung von 50 Metern eine Kreuzung überwachen. Die wichtigste Frage, die wir uns stellen müssen, ist: Welchen Zweck soll unsere Kamera denn eigentlich erfüllen? Sicher, wir haben die Kreuzung aus 50 Metern in Beobachtung. Aber, und hier wird es wirklich spannend, was liefern unsere Bilder im Detail?

Es hat gekracht auf der Kreuzung, und unser Kunde beschwert sich: Ich kann ja nicht mal das Gesicht erkennen. Oder ein Kennzeichen ablesen! Aha! Das war also das eigentliche Ziel der Kreuzungsüberwachung! Prägen Sie sich daher ganz fest ein: Fragen Sie den Kunden nach dem ZWECK der Videoüberwachung! Lautet der Zweck: Erkennen von Details eines Unfalls? Oder „Identifizierung der Person, die nach dem Unfall aus dem Auto steigt“? Oder „Ablesen des Kennzeichens“?

Hier hilft uns die Norm EN 62676-4! Sie übersetzt den oben genannten Zweck gewissermaßen in Pixel pro Meter. Sie können dort ablesen, welche Pixeldichte Sie für Ihr Ziel verwenden müssen. Aber Vorsicht! Jeden zusätzlichen Pixel pro Meter müssen Sie sich mit mehr Bandbreite und Speicherplatz erkaufen. Projektierungsziel muss es also sein, die richtige Balance zwischen dem, was möglich ist und dem, was Ihr Kunde wirklich braucht, zu finden.


Beschreibung der Objekterkennung mit Pixel pro Meter-Angaben:

Bezeichnung Pixel pro Meter (PPM) Zweck
Überwachen 12,5 Richtungs- und Ortsbestimmung eines Objektes
Detektieren 25 Bewegte Person im Kamerasichtfeld entdecken
Beobachten 62,5 Erkennen der Handlung einer Person
Erkennenp 125 Identifizieren einer bekannten Person
Identifizieren 250 Identifizieren einer unbekannten Person
Überprüfen 1000 Detailerkennung eines Gesichtes


Viele Pixel in der Nacht
Wenn es dunkel ist, müsste ich doch eigentlich mit vielen Pixeln auch viel mehr sehen können, oder? Doch wie kommen die Kameras eigentlich zu mehr Megapixeln? Meist wird die nicht Abmessung des Sensors vergrößert, sondern lediglich die Anzahl der lichtempfindlichen Elemente auf der gleichbleibenden Sensorfläche erhöht. Also vergrößert sich nicht der Sensor, sondern die einzelnen Fotodioden verkleinern sich. Die Folge ist, dass jedes Pixel kleiner wird und somit weniger Licht abbekommt.

Was passiert jetzt in der Nacht mit dem Bild, wenn sowieso kaum Licht vorhanden ist? Um aus den wenigen Informationen, die je winzigem Pixel generiert werden, eine brauchbare zu machen, werden diese verstärkt. Verstärkt man aber schlechte Signale, werden sie dadurch nicht besser, sondern nur stärker und es entsteht das allgemein bekannte Rauschen. Hat man jetzt noch zusätzlich eine Bildanalyse parallel laufen, die nur Alarme aufzeichnet (z.B. bei Bewegung), dann bimmelt der Alarm die ganze Nacht. Zusätzlich wird Ihre Festplatte mit schwarzen, rauschenden Bildern vollgeschrieben und wertvoller Speicherplatz verschwendet.

Fazit: Es kommt drauf an…
Mehr ist nicht immer besser. Zumindest bei Pixeln. Achten Sie darauf, was Ihr Kunde auf den Bildern erkennen will. Also auf den Zweck, den eine Kamera erfüllen soll und zusätzlich auf die Gegebenheiten vor Ort. Bei guten Lichtverhältnissen und dem Anspruch, z.B. Dinge/Personen identifizieren zu können, sollten Sie auf 250 Pixel pro Meter gehen. Es kommt also, wie so oft im Leben, auf viele Parameter an, die es gegeneinander abzuwägen gilt.



Jetzt anrufen: +49 (0) 6152 977 4079 oder mailen: service@kronfelder.de