Bạn dừng lại phía sau một chiếc xe vào ban đêm, đủ gần để biển số xe phủ kín màn hình. Sáng hôm sau, đoạn phim cho thấy một hình chữ nhật trắng sáng không có chữ viết gì trên đó. Máy quay đang ghi hình. Ống kính sạch sẽ. Không có gì bị hỏng.
Biển số xe là một trong những thứ khó nhất mà camera hành trình từng được yêu cầu ghi lại. Nó nhỏ, cách một khoảng cách cố định, di chuyển tương đối so với thấu kính, và chỉ trở nên quan trọng sau đó — khi không còn cơ hội thứ hai để ghi lại. Việc cảnh quay của bạn có đọc được hay không phụ thuộc vào ba yếu tố đo lường: số lượng điểm ảnh rơi lên bản phim, tấm ảnh di chuyển bao xa khi màn trập mở, và bộ mã hóa giữ lại bao nhiêu chi tiết đó.
Cả ba đều có thể được tính toán trước khi bạn mua. Hướng dẫn này thực hiện các phép tính, áp dụng cho các đặc tả kênh đầu tiên của các mẫu thực tế, và kết thúc bằng năm câu hỏi để giải quyết đặc tả với nhà cung cấp.
Một plate cần khoảng một trăm pixel
Hệ thống nhận diện biển số tự động được chỉ định bằng điểm ảnh, không phải theo độ phân giải. Các con số sử dụng trong triển khai thương mại thay đổi tùy theo thuật toán và định dạng tấm, nhưng chúng tập trung ở cùng một vị trí: một tỉ lệ được kỳ vọng chiếm khoảngĐường kính từ 100 đến 130 pixeltrước khi công nhận trở nên đáng tin cậy, với một số hệ thống chấp nhận ít hơn và nhiều hệ thống yêu cầu nhiều hơn.
Con số đó không phải là tùy tiện. Một tấm có bảy hoặc tám ký tự, mỗi ký tự có nét dày vài milimét. Ở 100 pixel trên một tấm 520 mm, một pixel bao phủ khoảng 5 mm của bản tấm, nên một nét vẽ ký tự sẽ được phân giải thành ba hoặc bốn pixel. Mất đi một nửa số đó do mờ hoặc nén và các hình dạng khác biệt8 từ B, hoặc 0 từ Dđã biến mất. Tấm bảng vẫn còn nhìn thấy như một vật thể; các nhân vật không thể phục hồi.
Đó là lý do tại sao "nó trông rõ ràng trên màn hình" và "tôi có thể đọc được trong đoạn clip" là hai cách kiểm tra khác nhau. Một con người đọc một khung hình đơn lẻ trong một ngữ cảnh đã biết có thể suy ra một ký tự từ một vết nhòe. Một người xem lại đoạn phim của một chiếc xe lạ, hoặc một công ty bảo hiểm quyết định yêu cầu bồi thường, thì không thể.
Hai con số quyết định, và chỉ có một con số trên hộp
Độ phân giải cho bạn biết cảm biến tạo ra bao nhiêu điểm ảnh. Nó không nói gì về việc các điểm ảnh đó trải rộng bao nhiêu trên đường. Số thứ hai là trường nhìn, và thường được in bằng chữ nhỏ ở bên hông hộp, nếu có.
Kết hợp hai thứ này lại và bạn sẽ có con số duy nhất quan trọng cho một chiếc đĩa:milimét thực tế trên mỗi điểm ảnh. Đối với phép chiếu lỗ kim, nó đơn giản là độ rộng của cảnh ở khoảng cách đó chia cho số điểm ảnh ngang:
mm trên mỗi điểm ảnh = 2 × khoảng cách × tan (FOV ÷ 2) ÷ điểm ảnh ngang × 1000
Thấu kính góc rộng không phải là lỗ kim, và phép chiếu thực tế của chúng uốn cong về khoảng cách góc bằng nhau ở các cạnh, vì vậy hãy coi kết quả như một ước lượng có biên giới. Xếp hạng giữa các cấu hình không thay đổi, và thứ hạng quyết định bạn mua gì.
Khi áp dụng cho tấm 520 mm ở ba khoảng cách sau, năm tổ hợp được bán trong nhóm này tách biệt rõ rệt:
| KÊNH TRƯỚC | TẤM Ở 10 M | Ở 5 m | Ở 3 m | 100 PX ĐÃ ĐƯỢC TRUY CẬP TẠI |
|---|---|---|---|---|
| 1080p, 110° | 35 px | 70 px | 117 px | 3,5 m |
| 1080p, 130° | 23 px | 47 px | 78 px | 2,3 m |
| 2K, 110° | 47 px | 93 px | 155 px | 4,7 m |
| 4K, 130° | 47 px | 93 px | 155 px | 4,7 m |
| 4K, 150° | 27 px | 54 px | 89 px | 2,7 m |
Tính toán cho tấm 520 mm. Một tấm 440 mm giảm số lượng điểm ảnh khoảng 15%, kéo khoảng cách 100 px vào cùng tỷ lệ.
Hai hàng trong bảng đó đáng chú ý hơn phần còn lại.
2K ở 110° và 4K ở 130° cho ra các số giống hệt nhau.Việc tăng gấp bốn lần số lượng điểm ảnh cũng chẳng giúp ích gì nếu ống kính phân tán chúng rộng hơn với cùng một hệ số. Sự chênh lệch giá giữa hai cấu hình này không làm tăng chi tiết bản lượt; Nó mua một thứ khác, điều này đáng để hiểu trước khi trả tiền.
4K ở 150° là tệ nhất trong năm loại, tệ hơn 1080p thông thường ở 110°.Đây là cấu hình có số lớn nhất trên hộp và mật độ điểm ảnh thấp nhất trong nhóm. Nó tồn tại vì ống kính trước 150° ghi lại nhiều điểm giao nhau, còn nhiều nút giao hơn sẽ bán được cho người lái xe không nghĩ đến biển số.
Điều này trông như thế nào trên các mô hình thật
Phép tính tương tự áp dụng cho kênh trước của các camera hành trình trong danh mục này, sử dụng độ phân giải và góc ống kính đã công bố của chúng. Sự chênh lệch trong một dòng sản phẩm duy nhất lớn hơn nhiều so với dự đoán của hầu hết người mua:
| MẪU MÃ | KÊNH TRƯỚC | GÓC NHÌN TRƯỚC | 100 px AT |
|---|---|---|---|
| D2-1 / D3-1 | 4K + 2K, 3840 × 2560 | 150° | 2,7 m |
| SQ2 | 4K + 2K, 3840 × 2560 | 130° | 4,7 m |
| S23Q | 2K + 1080p × 3, 2560 × 1440 | 110° | 4,7 m |
| S2Q / S19Q | 2K + 720p × 2, 2560 × 1440 | 110° | 4,7 m |
| S21 / S22 / S8 | 1080p + 720p × 2 + 480p | 110° | 3,5 m |
| S29S / S30S | 1080p + 480p × 3, 1920 × 1080 | 130° | 2,3 m |
Camera trước 4K với ống kính 150° đạt kích thước bản in sử dụng được ở 2,7 m. Camera trước 1080p với ống kính 110° chạm tới nó ở khoảng cách 3,5 m. Camera thứ hai có chi phí chế tạo thấp hơn và cho bằng chứng tốt hơn cho công việc cụ thể này, đây chính là loại kết quả bị mất đi khi so sánh thông số kỹ thuật chỉ dựa trên độ phân giải.
Nếu yêu cầu của bạn là phạm vi bao phủ rộng nhất có thể về những gì xảy ra bên cạnh và phía sau xe thay vì biển số xe phía trước, thì cửa hàng sẽ đi ngược lại và ống kính trước rộng là lựa chọn đúng. Đó là một câu hỏi khác với câu hỏi này, và cũng là câu hỏi được đề cập trong so sánh của chúng tôiCấu hình hai kênh và ba kênh, trong đó cùng một giao dịch được thực hiện theo hướng ngược lại.
Đêm lấy đi ánh sáng nhanh gấp bốn lần khoảng cách
Vào ban đêm, chiếc đĩa trước mặt bạn được chiếu sáng bởi chính đèn pha của bạn. Ánh sáng đó truyền từ đèn đến tấm pin, rồi từ tấm plate trở lại ống kính. Cả hai chặng của hành trình đều tuân theo định luật nghịch đảo bình phương, nên ánh sáng trở về từ một tấm ở khoảng cách xaDmất đi như1 ÷ D⁴.
Hậu quả là rất lớn. So với một tấm cách hai mét, một tấm ở cách mười mét sẽ trả về0.16 %của ánh sáng, và một cái ở độ cao mười lăm mét trả 0,03%. Đó là lý do tại sao cùng một chiếc máy ảnh có thể đọc biển số hoàn hảo trong bãi đậu xe lại bị hỏng trên đường: ánh sáng và khoảng cách cùng lúc chống lại nó, và cả hai đều không nằm dưới sự kiểm soát của camera.
Biển số có một lợi thế phần nào bù đắp cho điều này. Chúng được làm từ tấm phản quang ngược, giúp ánh sáng trở lại ưu tiên theo đường đi của nó thay vì tán xạ. Một tấm kim loại trên đèn pha của bạn vì thế là một trong những vật thể sáng nhất trong khung hình ban đêm — sáng hơn cả thân xe xung quanh, sáng hơn cả mặt đường. Đèn đường, chiếu sáng từ bên hông, không có lợi thế này và chỉ giảm xuống dưới dạng 1 ÷ D².
Sự kết hợp đó giải thích cho chế độ thất bại thực sự. Vấn đề vào ban đêm thường không phải là tấm kim loại quá tối để nhìn thấy. Mà là tấm nền sáng, được phơi sáng đúng cách và vẫn không thể đọc được — bởi vì độ sáng chưa bao giờ là yếu tố thiếu.
Vấn đề màn trập mà không ai nhắc đến
Camera 30 fps có 33 mili giây mỗi khung hình. Nếu cảm biến được phơi sáng suốt khoảng thời gian đó — điều mà hầu hết camera hành trình làm vào ban đêm vì nó thu nhận nhiều ánh sáng nhất — mọi thứ trong khung hình sẽ chuyển động trong suốt thời gian phơi sáng, tỷ lệ thuận với tốc độ di chuyển.
Để một bản in giữ được khả năng đọc, hiệu ứng mờ chuyển động nên được giữ ở khoảng 20 mm, khoảng một phần tư chiều rộng ký tự. Làm ngược lại so với tốc độ của bạn sẽ cho ra màn trập mà máy ảnh cần:
| TỐC ĐỘ CỦA BẠN | DI CHUYỂN TRONG 1/30 Giây | CẦN MÀN TRẬP | MẤT ÁNH SÁNG |
|---|---|---|---|
| 20 km/h | 185 mm | 1/278 giây | 3.2 EV |
| 30 km/h | 278 mm | 1/417 giây | 3.8 EV |
| 50 km/h | 463 mm | 1/694 giây | 4.5 EV |
| 80 km/h | 741 mm | 1/1111 s | 5.2 EV |
Ánh sáng mất đi là thời gian phơi sáng bạn bỏ ra để đóng băng chuyển động, được biểu thị bằng số stop so với toàn bộ khung hình 1/30 giây. Ở tốc độ 30 km/h, camera phải phơi sáng trong khoảng 7% khoảng thời gian khung hình, tức là tối hơn gần bốn stop so với khung hình mà nó muốn điền. Không có firmware nào tránh được việc trao đổi này; nó chỉ chọn vị trí để ngồi trong đó.
Đây là cơ chế dẫn đến những phàn nàn ban đêm phổ biến nhất. Một chiếc camera trông ổn trên xe đỗ sẽ biến thành một thanh trắng ngay khi xe di chuyển, và cảnh quay vẫn sắc nét ở mọi phần khác của khung hình — vì bề mặt đường và thân xe có chi tiết độ tương phản thấp tồn tại sau vết nhòe, trong khi biển số thì không.
Nén xóa cạnh trước
Nén video không xử lý toàn bộ khung hình một cách bình đẳng. Nó chia mỗi khung hình thành các khối và sử dụng ngân sách ở những nơi mắt có khả năng nhận thấy mất mát nhất. Các ranh giới sắc nét có độ tương phản cao tiêu thụ nhiều dữ liệu nhất, vì mỗi khối có cạnh phải mã hóa cả chuyển tiếp lẫn phần tô màu.
Một tấm đĩa gần như chỉ là những cạnh: những nhân vật tối trên nền sáng, ở quy mô nhỏ, chuyển động. Khi bộ mã hóa chạy hết bitrate, nó làm thô ráp việc định lượng các khối đó, ranh giới ký tự mềm dần về phía sau, và các chữ cái ngừng tách biệt. Tấm pin vẫn được phơi sáng đúng cách và được đóng khung đúng cách. Nó chỉ được mô tả cho bộ giải mã với số lượng ít hơn số lượng cần thiết để phân biệt một ký tự với ký tự khác.
Đó là lý do tại sao hai máy ảnh cùng một cảm biến và cùng độ phân giải lại có thể khác biệt rất nhiều về khả năng đọc của bản tấm. Độ phân giải là thuộc tính cố định của cảm biến; Bitrate là một quyết định, và nó thường được thiết kế để phù hợp với mục tiêu thời lượng ghi hình thay vì giữ văn bản nhỏ. Máy ảnh được tinh chỉnh cho thời gian vòng lặp dài sẽ nén mạnh hơn, và điều đầu tiên cần làm giảm chính xác là chi tiết bạn cần.
Bitrate không phải là một trong những con số mà người mua thường so sánh, và nó là một trong số ít có thể tăng mà không cần thay đổi phần cứng. Hãy yêu cầu bằng văn bản, theo từng chế độ phân giải, thay vì giả định nhãn 4K đồng nghĩa với ngân sách đạt chuẩn 4K.
Điều gì thực sự giúp ích, theo thứ tự hiệu quả
Bốn đòn bẩy dưới đây không mạnh mẽ như nhau, và chúng thường được thảo luận sai thứ tự. Làm việc từ trên xuống mang lại kết quả tốt hơn trên mỗi đơn vị chi phí:
| ĐÒN GẠT | HIỆU ỨNG LÊN ĐIỂM ẢNH TẤM | CHI PHÍ |
|---|---|---|
| Giảm một nửa khoảng cách sau | Nhân đôi chiều rộng bản in tính bằng pixel. Khoảng cách tuyến tính, nên nó hoạt động mỗi lần. | Miễn phí |
| Thu hẹp ống kính trước | 150° đến 110° là mức tăng mật độ điểm ảnh 1,7×, không thay đổi cảm biến. | Miễn phí, đổi lại là bảo hiểm phụ |
| Tăng tốc độ bit | Giữ lại các cạnh nhân vật mà nén sẽ làm mềm hơn. | Thời gian vòng lặp ngắn hơn trên cùng một thẻ |
| Nâng cao nghị quyết | Chỉ giúp khi ống kính đủ hẹp để tập trung các điểm ảnh thừa. | Chi phí đơn vị cao hơn, nhiệt nhiều hơn, lưu trữ nhiều hơn |
WDR là thước đo thứ năm thuộc một nhóm riêng biệt. Nó mở rộng phạm vi độ sáng mà một khung hình đơn có thể chứa, điều này rất quan trọng khi đèn pha hoặc tấm sáng của xe đang đi ngược chiều chiếm một phần khung và đẩy phần còn lại vào bóng tối. Nó không thêm điểm ảnh và cũng không dừng chuyển động. Nó chỉ giải quyết độ lộ diện chứ không phải khả năng đọc được, và việc mua nó với kỳ vọng khác là sự thất vọng phổ biến nhất trong phân khúc này.
Khi yêu cầu thực sự là một tấm biển có thể đọc được với tốc độ chứ không phải là bản ghi lại những gì đã xảy ra, thì câu trả lời trung thực là một loại thiết bị khác: một máy ảnh nhận diện bản in chuyên dụng với ống kính hẹp, màn trập ngắn và tốc độ bit cố định cao. Một camera hành trình yêu cầu chạy 150° đường ở 30 fps là một sự thỏa hiệp khác, và không có thiết lập nào thay đổi được hình học cho phép. Để biết câu hỏi rộng hơn về việc liệu camera hành trình độ phân giải cao có đáng giá với giá của nó hay không, xem ghi chú của chúng tôi vềliệu bạn có thực sự cần camera hành trình 4K hay không.
Năm câu hỏi quyết định đặc tả
Mỗi số trong bài viết này đều có thể được nhà cung cấp trả lời trước khi đặt hàng. Đây là những câu hỏi thay đổi kết quả, theo thứ tự chúng thay đổi:
| CÂU HỎI | TẠI SAO NÓ QUYẾT ĐỊNH CÂU TRẢ LỜI |
|---|---|
| Trường nhìn ngang của ống kính trước tính bằng độ là bao nhiêu? | Đây là yếu tố lớn nhất trong mật độ điểm ảnh của bản tấm, và thường bị bỏ qua trong tài liệu tiếp thị trong khi độ phân giải được in bằng chữ lớn. |
| Góc đó là quang học, hay khung hình được kéo giãn kỹ thuật số sau đó? | Một khung hình được mở rộng kỹ thuật số sẽ nội suy khu vực dư thừa. Nó không thêm chi tiết nào và làm mềm phần giữa nơi tấm kim loại nằm. |
| Chế độ ban đêm có làm giảm tốc độ khung hình không, và giảm xuống mức nào? | Tốc độ khung hình thấp hơn đồng nghĩa với thời gian phơi sáng lâu hơn, làm tăng hiệu ứng mờ chuyển động ở cùng tốc độ. Chế độ 30 fps và chế độ ban đêm 15 fps không phải là cùng một sản phẩm. |
| Bitrate được sử dụng cho mỗi chế độ độ phân giải là bao nhiêu, và có thể thiết lập được không? | Xác định liệu các cạnh ký tự có tồn tại sau quá trình mã hóa hay không, không phụ thuộc vào chất lượng cảm biến. |
| Bạn có thể gửi mẫu ban đêm trên một phương tiện đang chạy, ghi rõ tốc độ không? | Một mẫu đậu không trả lời được bất kỳ câu hỏi nào trong số này. Đoạn phim về một chiếc xe đang di chuyển với tốc độ đã biết cho phép bạn so sánh cả bốn nhân vật phía trên với một đoạn clip duy nhất. |
Nhà cung cấp có thể trả lời cả năm câu hỏi là người đã đo lường sản phẩm của mình. Một nhà cung cấp chỉ trả lời câu hỏi đầu tiên, và chỉ có số in trên hộp, thì đang truyền đạt một đặc tả thay vì mô tả một khả năng.
Khi câu trả lời đến và so sánh chuyển sang giá cả, chúng tôi sẽ phân tíchCách tính báo giá từ camera hành trìnhhiển thị đường dây nào có thể thương lượng và đường nào được cố định bởi phần cứng bên trong.
CHỈ ĐỊNH HÌNH HỌC, KHÔNG PHẢI SỐ
Hãy cho chúng tôi biết khoảng cách cần đọc đĩa
Gửi cho chúng tôi định dạng biển số, khoảng cách điển hình theo dõi và tốc độ lái xe. Chúng tôi sẽ xác nhận tổ hợp kênh front-channel nào trong dòng sản phẩm của chúng tôi phù hợp với công việc đó, và những gì nó không thể làm.
Thảo luận về thông số kỹ thuật camera hành trìnhGiới hạn là hình học
Biển số không đọc được hiếm khi là máy ảnh bị lỗi. Đó là một chiếc máy ảnh được yêu cầu làm điều mà quang học không cho phép: bao phủ một trường ảnh rộng, giữ trường ảnh rộng trong tiêu cự ở tốc độ 30 khung hình mỗi giây, trong ánh sáng đã mất 99,8% cường độ khi nó trở về từ khoảng cách mười mét.
Kết luận hữu ích không phải là camera hành trình kém trong việc này. Mà là yêu cầu nên được ghi dưới dạng khoảng cách và tốc độ thay vì độ phân giải, và được kiểm tra với mật độ điểm ảnh trước lệnh thay vì so với cảnh quay sau sự cố. Người mua tính toán một lần — điểm ảnh trên mỗi tấm ở khoảng cách thực tế xảy ra — sẽ không còn bị bất ngờ bởi cảnh quay ban đêm, và ngừng trả tiền cho độ phân giải mà ống kính bỏ đi.
Nếu chương trình mở rộng ra ngoài một phương tiện đơn lẻ, logic tương tự sẽ mở rộng thànhThông số kỹ thuật đa kênh cho đội xe. Và khi thông số kỹ thuật được xác định và câu hỏi chuyển sang ai là người chế tạo, hướng dẫn của chúng tôiLựa chọn nhà sản xuất camera hành trìnhNêu rõ những gì cần xác minh tại chỗ.