Sumario

Introducción…………………………………………………..…………………………03 1. Composición básica do CCTV…………………………….………………………03 2. Camaras y sus características……………………………………………………03 Sistemas de colores……………………………………………………………………………….06 Sistema de imagen………………………………………………………………………………...06 Ventajas del sistema………...…………………………………………………………………….06 Tipos de sensores………………………………………………………………………………….07 Formato de CCD…………………………………………………………………………………...08 Resolución…...……………………………………………………………………………………. 08 Sensibilidad de luz…………………………………………………………………………………09 Recursos especiales…………...………………………………………………………………….09 LUX…………………...……………………………………………………………………………..09 BLC………………………………...………………………………………………………………..09 White Balance………………………………………………………………………………………10 ALC………………...………………………………………………………………………………..10 AES………………………………………………………………………………………………….10 3. Fuente de alimentación…………………………………………………………….11 Fuente de tipo DC………………………………………………………………………………….11 Fuente de tipo AC………………………………………………………………………………….11 4. Lentes………………………………………………………………………………….12 Lente de iris fija…………………………………………………………………………………….12 Lente de iris manual ………………………………………………………………………………13 Lente auto iris DC………………………………………………………………………………….13 Lente auto iris Vídeo……………………………………………………………………………….13 Lente vari focal………………………...………………...…………………………………………13 Lente de zoom motorizada………………………………………………………………………..14 Íris……………………………………………………………………………………………………14 Foco………………………………...…………………………………………………….…………14 Tipos de montajes de lente……....……………………………………………………………….14 5. Factores que alteran el campo de visión…………………………………..……15 5.1. Tipo de formato……………………………...…………………………………….………….15 5.2. Distancia del objeto…………………………...………………………………….…………..16 5.3. Milimetraje de la lente…………………………...……………………………….…………..16 6. Calculo del ángulo de visión……………………………………………………..…………..16 7. Cables……………………………………………………………………….…………18 Cable coaxial………………………………………………………………………………….……18 Cable par trenzado………………………………………………………………………………..18 Balun de video………………………………………………………………………….…………..19 8. Monitores……………………………………………………………………………..21 9. Caja de protección, Suportes……………………………………………..………22

 SEGMEXICO

     

Introducción: Desde hace mucho tiempo El CCTV (Circuito Cerrado de Televisión) dejo de ser desconocido; hoy Es un mercado prometedor que crece vertiginosamente. Muchos empresarios están adquiriendo un CCTV y descubriendo las ventajas de trabajar más tranquilos con vigilancia electrónica. El CCTV encaja como un perfecto auxiliar para cualquier sistema de alarma. Varios sistemas integran conexiones de vídeo y de alarma en el mismo equipamiento. Podemos definir al CCTV como un equipamiento capaz de ofrecer un monitoreo visual de un área (generalmente remota) donde nuestros ojos no pueden alcanzar

1. Composición Básica de CCTV

2. Camaras y sus características Micro Cámara:

• Compactas • Sin recursos • Ya vienen con la lente montada y enfocada • Tecnología Pin Hole

 SEGMEXICO

     

Micro Común Micro Pin Hole

Diferencia de tamaño entre las dos

Micro Pin Hole Micro Tornillo Micro Botón Cámara Convencional:

• Uso en área externa ( lente auto iris ) • Posee recursos • No viene con lente

Vendida sin la lente

 SEGMEXICO

     

Con la lente montada en su estructura

Diferencia de tamaño en relación con una micro cámara Camaras con infrarrojo: Cámara destinada para visualización nocturna a media distancia. Este tipo de cámara posee una luz invisible a los ojos (iluminación infrarroja) permite una visualización de imágenes blanco y negro en ambientes con poca o ninguna iluminación. La luz infrarroja es emitida por el cañón y reflejada por los objetos. La cámara interpreta esa luz como puntos luminosos que son convertidos en imágenes. Las imágenes se generan solo con las cámaras del tipo Day & Night donde tienen las mismas características de luz que una cámara B&N. Debido a que el infrarrojo está por debajo del rojo en la escala de color no será detectado por el sensor de una cámara a color que necesita de los colores rojo, verde y azul para generar imágenes.

 SEGMEXICO

     

Sistemas de Colores Sistemas de TV a color existen desde hace más de 50 años. Sin embargo solo en 1953 los Estados Unidos un país técnicamente avanzado se decidió por cierto proceso, ese proceso es denominado NTSC, debido a innumerables búsquedas realizadas por la National Televisión System Committee. A pesar de las importantes cualidades, ese sistema tiene una desventaja de estabilidad de color, pues en la época en que fue adoptado el gran desenvolvimiento de técnica no podía evitar esa desventaja. Los errores de transmisión influencian fuertemente la fidelidad del color de la imagen. Suprimir ese defecto significa modificar el sistema. Infelizmente en los Estados Unidos es demasiado tarde para hacer eso, pues ya existen en servicio más de un millón de receptores que utilizan solamente sistema NTSC. Todavía en Europa tuvieron tiempo para remediar esta imperfección. Expertos europeos han desarrollado dos sistemas mejorados, a pesar de que ambos se derivan del sistema NTSC. En Francia se desarrollo el sistema SECAM (Color secuencial con memoria), en Alemania El sistema PAL (Línea de fase alternada). En los últimos años los tres sistemas NTSC, PAL y SECAM han sido estudiados de manera profunda en el plano internacional, y los resultados de esas pruebas, han sido redactados en numerosos reportes y documentos, siendo base de discusiones y debates.

OBS.: En México se utiliza el sistema de color NTSC, esto debido a la influencia de los productos de Estados unidos, que llegan aquí para su comercialización. Sistema de imagen E.U.A Europa México B/W EIA CCIR EIA Color NTSC PAL NTSC Características del sistema PAL:

A) Compensa automáticamente los errores de fase en la transmisión de color asegurando por esta razón una transmisión fiel de color natural.

B) Garantiza mayores posibilidades de difusión (retransmisión para larga distancia). Ventajas del sistema

B/W Ventajas Color Ventajas Bajo costo Mejor identificación Capacidad de trabajar con baja iluminación Alta definición Alta resolución Mas cómodo para observar

 SEGMEXICO

     

Tipos de sensores de imagen: CCD

El CCD (Charges Couple Devices) es un dispositivo de captura de imágenes a través de elementos (componentes electrónicos) fotoeléctricos, las diferencias entre estos dispositivos están relacionados con el tamaño en pulgadas y la cantidad de resolución.

 SEGMEXICO

     

Cmos

El Cmos (complementary metal-oxide-semiconductor) se trata de otro tipo de tecnología de sensor el cual dentro de su único chip integra todos los elementos necesarios que requiere un sensor del tipo CCD en otras palabras este tipo de sensor consigue minimizar los costos de una cámara pues utiliza pocos componentes así también reduce las dimensiones de una cámara haciéndolas más compactas Debemos tener en consideración que este tipo de tecnología tiene como agravante la necesidad de más luz dejando la imagen con mucho ruido en situaciones de iluminación criticas y también por no presentar una imagen en color de alta fidelidad. Formato de CCD

Es importante resaltar que la pulgada de un ccd es medida a través de una diagonal trazada entre sus vértices y que se trata de un cuadrado del tipo rectángulo donde la altura será la vertical (V) y el largo será la horizontal (H) donde H siempre será mayor que V (H>V) Estas dimensiones serán de gran valor para utilizarlas en una fórmula para calcular la lente apropiada en un proyecto como veremos en los próximos tópicos de esta apostilla

 SEGMEXICO

     

Resolución Media Alta B/W 480 ~ 520 540 ~ 700 COLOR 420 ~ 470 480 ~ 525 OBS: La resolución está vinculada con el detalla miento de la imagen. La diferencia entre 280 líneas y 560 líneas será fácilmente perceptible después de que la señal de la imagen pase por un cable largo, multiplexacion, grabación, proceso de zoom digital etc.

Imagen de baja resolución Imagen de alta resolución Sensibilidad de Luz Luz Solar Directa 100.000 LUX Luz de Día 10.000 LUX Día Nublado 1.000 LUX Día Muy Escuro 100 LUX Atardecer 10 LUX Atardecer Profundo 1 LUX Luna llena 0,1 LUX Cuarto de Luna 0,01 LUX Recursos especiales Lux (luminosidad) Unidad de luminosidad de una superficie plana, de área igual a 1 metro cuadrado que recibe en dirección perpendicular, un flujo luminoso uniformemente distribuido de una fuente de luz de intensidad de una vela.

Una forma de definición menos técnica seria: 1 lux = cantidad de luz generada por una vela dentro de un radio de 1 metro En algunos

manuales este mismo recurso se podrá presentar como Foot Candle en este caso basta hacer una conversión de lux a Foot Candle

En otras palabras 1 Lux equivale a 0,1 Foot Candle

 SEGMEXICO

     

OBS: Existen cámaras que poseen sensibilidad en torno 0,0003 lux

BLC (Back Light Compensation) o Compensacion de luz de fondo Será necesario el uso de esta función cuando precisamos obtener detalles de una imagen situada en frente de una gran fuente luminosa Tal recurso atenúa electrónicamente la cantidad de luz del fondo a fin de evitar una imagen sombreada del sujeto en primer plano.

Sin BLC Con BLC

AWB (Automatic White Balance) o Balance de Blancos Este recurso es necesario para que la cámara pueda equilibrar todos los componentes de color que son reflejados en una superficie blanca. El White balance corrige el desequilibrio cromático causado cuando se usan diferentes tipos de fuente de luz en un mismo ambiente. Solo las cámaras a color poseen este recurso.

AWB Desligado AWB Ligado

 SEGMEXICO

     

ALC (automatic level control) o control del nivel de señal Tal recurso permite el ajuste de sensibilidad de acuerdo con la condiciones de iluminación del objeto a ser enfocado. Esto es muy importante cuando se tienen condiciones insuficientes de iluminación así que con el incremento del amplificador de video podemos obtener imágenes que sin este ajuste no serian posibles Hay que tener en cuenta, sin embargo, que tiene una ganancia mayor en contra de la salida de un empeoramiento de la señal / ruido razonable y, por consiguiente degradación de la imagen. Este recurso existe en lentes do tipo auto iris, motorizadas o cameras que acepten lentes do tipo drive. AES (Automatic Eletronic Shutter) o controle automático de shutter Recurso de control del iris a través de la velocidad de lectura de los pixeles. Esta técnica permite atenuar electrónicamente la cantidad de luz. Cuanto mayor la velocidad del shutter mayor será la capacidad de atenuar la luminosidad de una imagen super expuesta Permite que una cámara pueda observar imágenes en movimiento rápido sin distorsionar el fondo Funciona también como limitador de luz (iris electrónica); de esta manera fuentes intensas de iluminación no saturaran la imagen. Debemos observar que este recurso no permite la iinstalación de la cámara en un ambiente con luz natural muy fuerte (al aire libre), ya que esto conduce a una disminución en la duración del CCD.

Shutter Apagado Shutter Encendido

 SEGMEXICO

     

3. Fuente de alimentación Toda cámara para que pueda funcionar necesita de una fuente de energía. Esta es suministrada por la fuente de alimentación Es importante saber diferenciar los tipos de fuente. Siendo estas:

• Fuente de tipo DC (corriente continua) – Proporciona una alimentación de tipo filtrada, al hacerlo tenemos un polo positivo y un polo negativo. Son usadas en micro cámaras y en algunas cámaras convencionales. Su valor de tensión es de 12 VDC.

• Fuente de tipo AC (corriente alterna) – Proporciona una alimentación de forma cruda igual que una toma de corriente eléctrica (110 VAC) pero en este caso hay una reducción significativa a 24 VAC, son usadas en algunas cámaras convencionales.

 SEGMEXICO

     

OBS: Todas las fuentes DC deberán ser estabilizadas y reguladas. 4. Lentes Tipos de lente: Lente de Iris Fija – Lente para uso en interiores, donde las condiciones de iluminación son estables. En este tipo de lente tenemos una medida milimétrica tanto en el foco fijo, como en el iris.

Lente Iris Manual – Se utiliza en aéreas interiores donde la intensidad de luz es variable por eso se hace necesario controlar manualmente la cantidad de luz que entra por el obturador.

 SEGMEXICO

     

Lente Auto-Iris DC (Drive) - Lente específica para uso en aéreas exteriores, donde las condiciones de iluminación sufren constates variaciones, en este caso el obturador de la lente es operado por la cámara, de esta forma se entiende que la lente cuenta con un componente mecánico (obturador)

Lente Auto-Iris Vídeo - Lente específica para uso en exteriores en que las condiciones de iluminación sufren constantes variaciones, en este caso se realiza automáticamente el ajuste del obturador de acuerdo a la señal de video introducida en el circuito electrónico de la lente. Aquí el obturador de la lente es controlado por la propia lente, de esta forma se entiende que en la lente hay un componente mecánico (obturador) y un componente electrónico (circuito electrónico) las lentes auto iris video es necesario ajustar dos trimpots: Level y ALC

Lente Varifocal - Utilizada en situaciones de área interna que requieren un ajuste de enfoque manual con el fin de variar el campo de visión de la lente, estas variaciones son en torno de 3x (3,3 ~ 8mm).

 SEGMEXICO

     

Lente Zoom Motorizada - Lente con alto poder de variación del campo de visión generalmente en torno de 26X (3,5mm ~ 91mm) Tiene las mismas características de una lente auto iris. Pero posee también variación focal controlada por un panel de control.

Observación: Iris - abertura para la entrada de luz .Todas las lentes poseen iris .Existen lentes de iris fija o lentes de iris variables en este caso el iris varia de un determinado valor hasta el cierre total en algunos modelos. Foco - Permite ajustar la nitidez de la imagen, se realiza con la misma cuerda de la lente o a través de un anillo especifico situado en la lente. En caso de que no sea posible enfocar de este modo podemos liberar el anillo de fijación de la lente y así efectuar un ajuste de enfoque posterior “Back Focus”. Algunas cámaras poseen un anillo que dependiendo de la distancia focal el lente deberá guardar una distancia mínima al objeto observado (M.O.D.) para que se obtenga el enfoque

Tipos de montaje de la lente Flange focal es la distancia entre la base de la lente hasta el dispositivo de imagen Hoy en día con los nuevos materiales puede reducir el número de componentes ópticos de una lente, que a su vez modifican su centro punto focal La denominación de C-MOUNT se refiere a la longitud focal de 17.5 mm y CS-MOUNT a una de 12.5 mm por tanto una cámara con acoplador CS-Mount puede recibir una lente de tipo C-Mount con un espaciador de 5 mm, pero al contrario en el caso de una cámara con acoplador C-Mount no puede aceptar una lente de tipo CS-Mount pues en este caso no podríamos conseguir un punto de enfoque.

CCD Sensor Montage C

“CS” Lente

5 mm Anillo Espaciador

CCD Sensor Montage C

“C”

17.5mm

Lente

CCD Sensor Montage CS

“CS”

12.5mm

CCD Sensor Montage CS

+ + “C” Lente

 SEGMEXICO

     

5. Factores que alteran el campo de visión Una imagen puede sufrir variaciones en su campo de visión debido a tres principales factores, tales como: 5.1. Tipo de formato del CCD El campo de visión varía dependiendo del formato de la cámara (CCD)

SEGLARME EGLARME GLAR LAR CCD 1” CCD 2/3” CCD ½” CCD 1/3” 5.2. Distancia del objeto La distancia del objeto también alterara el campo de visión

5.3. Milimetraje de la lente Angulo de la horizontal Formato 1/3”

Distancia Focal Ángulo de Visión De la horizontal Descripción

2.8 mm 82º Súper-gran angular 4mm 62º Angular 8mm 34º Standard 6.3 – 38mm 42º - 7,3º Lentes Zoom

Lente

 SEGMEXICO

     

Formato ½”

Distancia Focal Ángulo de Visión De la horizontal Descripción

3.5 mm 84º Súper-gran angular 6mm 56º Angular 12mm 30º Standard 8 – 48mm 43º - 7,5º Lentes Zoom 6. Calculo del ángulo de visión Es importante conocer el ángulo de visión que usaremos para la observación del objeto. El ángulo de visión cambia conforme cambian el milimetraje de la lente y el tamaño de la imagen de la cámara. El foco milimétrico de la lente puede ser calculado en función de la imagen a ser visualizada, por la siguiente fórmula: (1) f = v x D/V (2) f = h x D/H Donde: f = Foco milimétrico de la fuente V = Tamaño vertical del objeto H = Tamaño horizontal del objeto v = Tamaño vertical de la imagen h = Tamaño horizontal de la imagen D = Distancia do objeto Ver tabla: Formato 1” 2/3” ½” 1/3” v 9,6 mm 6,6 mm 4,8 mm 3,6 mm h 12,8 mm 8,8 mm 6,4 mm 4,8 mm

 SEGMEXICO

     

El objetivo de este cálculo es centrar al máximo el objeto que se formara en la imagen En este caso debemos optar por la formula 2 pues el objeto en sí, es más largo que ancho, o sea H > V En caso del tamaño horizontal: cámara de ½” = h =6,3 mm Tamaño horizontal del objeto = H = 440mm distancia del lente al objeto D= 2500mm Sustituyendo estos valores obtenemos lo siguiente: f = 6,4 x 2500/440 ! 36,3mm por aproximación tenemos una lente de 36mm

 SEGMEXICO

     

7. Cables Composición del cable coaxial

Distancia:

RG 59 - 225m RG 06 - 450m RG 11 - 900m Obs.: Valores considerados con cables con 70% de malla de alambre

Par Trenzado

Distancia Cat 5 - 2Km

 SEGMEXICO

     

Obs: en este tipo de cable hay que tener en consideración que el mismo posee un costo menor en relación con el cable coaxial, tenemos una forma eficiente para transportar la señal de video (VBS) donde podemos conseguir distancias de de 2 km usando un sistema de convertidores (balun) para señales de video Balun de Vídeo (Convertidores) El sistema de cableado estructurado es un término usado para describir las redes de cables de pares trenzados no blindados (UTP), diseñados para permitir los servicios de comunicación interna en predios, casas, apartamentos etc. Que incluyen voz, video y datos. Los cables UTP ofrecen medios técnicamente superiores de transmisión y pueden ser usados en configuraciones de redes simples, siendo fácilmente disponibles y poseen una relación con “uso-beneficio” cuando se compara con cable coaxial

Transmisión de señal de vídeo sobre cable UTP:

Para aprovechar las ventajas de la transmisión de señal sobre el cable UTP fueron desarrollados los convertidores de video o como también son conocidos, Balun (adaptador de impedancia) El convertidor de video es el responsable por adaptar la impedancia de la señal generada por la cámara del sistema de CCTV que en una señal no balanceada de 1 Vpp y 75 Ohms para cable UTP de 100 Ohms. El convertidor también divide la señal, de esa forma tenemos 1 Vpp/2 a 100 Ohms transformando una señal no balanceada en balanceada, de aquí obtenemos la otra definición de Balun (unión de las palabras en ingles balanced-unbalanced) A través de la señal balanceada es posible transmitir la imagen de una cámara de circuito cerrado de televisión (CCTV), con calidad, de varios kilómetros (cerca de 2000 metros) además de garantizar la inmunidad contra interferencias externas y disminución de señal.

Los baluns poseen características incorporadas tales como: filtros pasivos, protección contra descargas atmosféricas, además permiten la transmisión de señales de audio y telemetría (PTZ-Pan, Tilt y Zoom)

Tipos de convertidores de vídeo (baluns):

Pasivos: no requieren alimentación para su funcionamiento. Están compuestos de convertidores de señal, filtros pasivos y protector de corto, no existe distinción entre el transmisor y el receptor.

Tiene un alcance de 400 metros con cable UTP nivel 5

 SEGMEXICO

     

Activos: necesitan de alimentación de 12 Vdc, están compuestos por un transmisor y un receptor, que poseen filtros activos, protector de corto, la señal es convertida y amplificada electrónicamente, además de poseer ajuste de ganancia de la señal de transmisión. El receptor posee ajuste de la señal que recibe (nitidez y brillo).

Tiene un alcance de 2000 metros con cable UTP nivel 5

Dentro de los grupos de convertidores activos existen os convertidores de vídeo, audio e datos PTZ, para transmisión de señales de control de cámaras del tipo Speed Dome, los datos pueden ser del tipo RS-422 o RS-485.

Transmisor Receptor

Balun Activo con Pasivo También es posible instalar un sistema hibrido, activo-pasivo, en donde el convertidor activo sea el receptor y el pasivo el transmisor, esta configuración permite una instalación de cámaras en torno a los 800 metros con cable UTP nivel 5

Distancias de Referencia

Balun Pasivo – 400m

Balun Activo – 2000m

Balun sistema Hibrido activo/pasivo – 800m

 SEGMEXICO

     

Ejemplo de conexión de Balun activo en un elevador:

8. Monitores Dispositivo responsable de ofrecer el producto final (imagen) del sistema de CCTV

 SEGMEXICO

     

9. Caja de protección, Suportes y Domos Caja de Protección – Su utilización en la mayoría de las ocasiones es en ambientes externos con el objetivo de proteger de la lluvia, pudiendo también ser de uso para interiores, en este caso sirve como protección contra residuos de polvo.

Suportes – Sirven como apoyo para las cámaras, en algunos tipos se pueden realizar ajustes horizontales y verticales.