เทคโนโลยี Effio ของกล้องวงจรปิด

โดยพื้นฐานทั่วไปของกล้องที่เราใช้งานในด้านระบบรักษาความปลอดภัยหรือระบบ CCTV นั้นจะประกอบด้วยส่วนหลักๆ ดังนี้ ตัวฉากรับภาพหรือที่เรียกว่า CCD (Charge Coupled Device) จะเป็นตัวที่ทำหน้าที่คอยรับแสงเข้ามาภายในตัวกล้อง ซึ่งเป็น Sensor ที่ทำงานโดยส่วนที่เป็น Sensor แต่ละพิกเซล จะทำหน้าที่รับแสงและเปลี่ยนค่าแสงเป็นสัญญาณอนาล็อก ส่งเข้าสู่วงจรเปลี่ยนค่าอนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอลอีกที โดยในปัจจุบันก็จะมีหลากหลายยี่ห้ออาทิเช่น Sony, Sharp, Panasonic และยังมีขนาดต่างๆ เช่น 1/2, 1/3, 1/4







หน่วยประมวลผลภาพหรือ DSP (Digital Signature Processing)

          ดีเอสพี (DSP) จะเป็นโปรเซสเซอร์พิเศษ ที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับงานการคำนวณทางด้านการประมวลผลสัญญาณแบบดิจิตอล (Digital Signal Processing) ทำให้สามารถทำงานประเภทนี้ได้อย่างรวดเร็วกว่าใช้โปรเซสเซอร์ที่ออกแบบมาสำหรับงานทั่วไป นอกจากนี้ DSP Chip ส่วนมากจะโปรแกรมได้ทำให้สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้อย่างกว้างขวาง




          ซึ่งเมื่อนำ DSP มาใช้ในการประมวลผลของในระบบของกล้องวงจรปิดนั้น ตัว DSP จะเป็นตัวประมวลผลภาพที่ได้รับมาจากตัว CCD ของกล้องคือเป็นหน่วยประมวลผลภาพที่รับสัญญาณ Digital จากตัว CCD มาประมวลผลและทำการควบคุมคุณภาพของภาพให้คงที่แม้ในสภาวะแวดล้อมที่เปลี่ยนไปแล้วส่งสัญญาณ Digital ไปแปลงเป็นสัญญาณ Analog แบบcomposite Video ส่งไปเป็นสัญญาณภาพเพื่อไปแสดงที่จอ Monitor หรือ DVR ซึ่งในปัจจุบันเทคโนโลยีของ DSP ก็จะแตกต่างๆกันออกไปในแต่ละผู้พัฒนาซึ่งเทคโนโลยีล่าสุดของทาง Sony ได้ผลิต Chip DSP โดยใช้ชื่อว่า "Effio"


Effio คืออะไร

          Effio ย่อมาจากคำว่า Enhanced Features and Fine Image Processor ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการประมวลผลสัญญาณภาพล่าสุดจากทางโซนี่ ซึ่งทำให้ภาพที่ได้นั้นมีความละเอียดสูงขึ้น ความคมชัดของภาพเพิ่มขึ้น และการแสดงผลสีต่างๆ ได้สมดุลย์มากยิ่งขึ้น ในปัจจุบันโซนี่ได้ผลิต Effio-DSP ออกมาแบ่งได้เป็น 4 series ด้วยกันคือ

Effio – เป็นเวอร์ชั่นแรกที่เป็นเทคโนโลยีของ Effio ด้วยขนาด 650TVL (960H WDR CCD)
Effio-E (Entry) 650TVL เป็นเวอร์ชั่นที่พัฒนาต่อยอดมาจาก Effio ในเวอร์ชั่นแรกและรองรับ CCD ได้มากกว่า Effio เดิม
Effio-S (Standard) ขนาด 700TVL (960H CCD) – กำหนดวางตลาดประมาณปี 2011
Effio-P (Professional) ขนาด 700TVL (960H WDR CCD and more functions) - กำหนดวางตลาดประมาณปี 2011



960H CCD Image Sensors (EXview HAD CCD II)

          คือเทคโนโลยีของ CCD Image Sensors ที่ใช้รับภาพ ซึ่งได้ถูกคิดค้นและพัฒนาขึ้น โดยโครงสร้างของตัว Sensor เองได้ถูกพัฒนาและสร้างขนาดของ Pixel ให้เล็กลงเพื่อเพิ่มความละเอียดของภาพที่รับเข้ามา และรวมไปถึงการใช้เทคโนโลยีล่าสุดซึ่งช่วยในการรวมตัวของแสง และการเพิ่มขนาดพื้นที่ของ Sensor ซึ่งทำให้มีความสามารถในการรับภาพได้ดีกว่าเทคโนโลยี Super HAD CCD II ซึ่งเป็นเทคโนโลยีเดิม

กราฟแสดงการเปรียบเทียบระหว่าง 960H CCD และ 760H CCD

ตารางรายละเอียด System Specification 960H CCD Image Sensors.

Product Name	ICX662AKA ICX663AKA	ICX668AKA ICX669AKA	ICX672AK ICX6723AK
	"Super HAD CCD II"	"Super HAD CCDⅡ"	"EXview HAD CCDⅡ"
Image Size	Type 1/3	Type 1/4	Type 1/3
Pixels	480K 570K	480K 570K	480K 570K
Effective Pixels	976(H) x 494(V) 976(H) x 582(V)	976(H) x 494(V) 976(H) x 582(V)	976(H) x 494(V) 976(H) x 582(V)
Unit Cell Size[µm]	5.0(H) x 7.4(V) 5.0(H) x 6.25(V)	3.75(H) x 5.56(V) 3.75(H) x 4.69(V)	5.0(H) x 7.4(V) 5.0(H) x 6.25(V)
Sensitivity[mV] (F5.6)	1600	1400 1350	2450 2400
Smear [dB] (F5.6)	-105	-105	-110
Supply Voltage [V]	15/-7.5 (typ.)	15/-7.5 (typ.)	15/-7.5 (typ.)
H Transfer Voltage [V]	3.3 (typ.)	3.3 (typ.)	3.3 (typ

โครงสร้างสถาปัตยกรรมของเทคโนโลยี Effio



สามารถรองรับ CCD 760H ที่มีขนาด 1/2, 1/3, 1/4 และ CCD 960H ขนาด 1/3, 1/4 และใช้ชิพประมวลผลขนิด Effio(CXD4112G)


โครงสร้างสถาปัตยกรรมของเทคโนโลยี Effio-E




สามารถรองรับ CCD510H, 760H, 960H ขนาด 1/2, 1/3, 1/4 ซึ่งใช้ชิพประมวลผล Effio-E(CXD4127GG)

ตารางเปรียบเทียบคุณสมบัติของ Effio และ Effio-E

		"Effio"	"Effio-E"
	Product Name	CXD4112AGG	CXD4127GG
		Wide dynamic range model for 960H	Entry-level model for 960H CCD
	System	CCD: 760H, 960H, CCDs	CCD: 510H, 760H, 960H CCDs
	Configuration	AFE: CXD4813GG	AFE: CXD4816GG
		DSP: "Effio" (CXD4112AGG)	DSP: "Effio-E" (CXD4816GG)
		LPDDR
	Key Features	- Horizontal resolution of over 650 TVL	- Horizontal resolution of over 650 TVL
		- Wide dynamic range	- ATR (Adaptive Tone Reproduction)
		- 2D and 3D noise reduction	- 2D noise reduction
		- OSD	- Preset OSD menu (8 languages)
		- Motion detection	- Motion detection
		- DC/Video servo	- DC/Video servo
		- Digital zoom	- Dual analog and digital outputs
		- Slow shutter	- HLC (High light compensation)
		- Face detection	- Low power consumption
		- Dual analog and digital outputs
		- Synchronization: LL, VSL, VBSLHP/HR, HRVR

คุณสมบัติเด่นๆที่ได้จากเทคโนโลยีของ Effio
  ได้ความละเอียดของภาพได้สูงถึง 700 TVL (High Resolution)
       การจับภาพหน้าจอจาก Resolution Test Chart โดยใช้ 960H CCD image sensor ซึ่งภาพที่ได้นั้น มีความชัดได้ถึง 700 TVL


  ให้ภาพที่คมชัดมากกว่าเมื่อซูมภาพโดยการใช้ Electronic Zoom หรือที่เราเรียกคุ้นเคยกันดีว่า Digital Zoom


       ซึ่งจากในภาพเราจะเห็นได้ว่า เมื่อเรานำภาพที่ได้มาทำการซูมหรือทำการขยายภาพแล้วนั้น ในภาพด้านขวาบนจะเป็นเทคโนโลยี Effio ซึ่งเราจะเห็นเลขป้ายทะเบียนรถได้ชัดเจน ส่วนในภาพด้านขวาล่างนั้นเป็นการขยายภาพโดยที่ไม่ได้ใช้เทคโนโลยี Effio ซึ่งจะเห็นว่าภาพที่ได้จะมีความคมชัดที่น้อยกว่า และหมายเลขของทะเบียนรถนั้นจะไม่คมชัด
  การลดสัญญาณรบกวนทำให้ภาพที่ได้ยังคงมีความชัดเจน (Noise Reduction)




       - ในแบบ 2D เป็นการลดสัญญาณรบกวนของภาพในเวลาขณะที่แสดงภาพที่เป็นลักษณะของตัวอักษรหรือภาพพื้นหลังต่างๆ ซึ่งจะเห็นว่าการใช้เทคโนโลยี Effio นั้นสามารถที่จะแสดงผลของภาพได้คมชัดยิ่งกว่า แม้ในที่ๆ มีแสงสว่างต่ำ
       - ในแบบ 3D เป็นการลดสัญญาณรบกวนของภาพในขณะที่แสดงภาพเป็นลักษณะของวัตถุเคลื่อนไหวต่าง ซึ่งเทคโนโลยี Effio จะช่วยทำให้ภาพที่ได้นั้นไม่เกิดภาพเบลอ
  สีสันของภาพดูสมจริงเป็นธรรมชาติ (High Color Reproduction)



       เทคโนโลยี Effio ช่วยให้ภาพที่ได้นั้น มีสีสันที่สมจริงไม่ฉูดฉาดจนเกินไป ซึ่งจะเห็นว่าเมื่อนำแผ่นทดสอบเฉดสี (Color Chart) มาเปรียบเทียบ ภาพด้านซ้ายซึ่งไม่ใช่เทคโนโลยี Effio สีสันที่ได้นั้นจะค่อนข้างซีด และดูไม่เป็นธรรมชาติ เมื่อเทียบกับภาพด้านขวามือซึ่งใช้เทคโนโลยีของ Effio ภาพที่ได้นั้นจะมีสีสันที่สมจริง และไม่ฉูดฉาดจนเกินไป

  ปรับแสงสว่างของภาพให้สมดุลย์ยิ่งขึ้น (ATR: Adaptive Tone Reproduction)



       จากภาพด้านซ้ายจะเห็นว่าภาพได้ออกมานั้น วัตถุในฉากด้านหลังจะมีแสงจ้า จนไม่สามารถมองเห็นรายละเอียดต่างๆได้ ส่วนวัตถุด้านหน้านั้นจะมืด ซึ่งในส่วนของภาพด้านขวาที่ใช้เทคโนโลยี Effio ช่วยปรับปรุงในเรื่องของแสงต่างๆ ซึ่งเราจะสังเกตุเห็นว่าวัตถุในด้านหลังจะถูกปรับแสงให้ลดลง และวัตถุในด้านหน้าจะมีการปรับชดเชยแสงเพิ่มขึ้น เป็นผลทำให้ภาพที่ได้ออกมานั้นมีความสมดุลย์ยิ่งขึ้น
  มองเห็นรายละเอียดต่างๆของภาพได้มากขึ้น (WDR: Wide Dynamic Range)



       จากภาพด้านซ้ายเราจะเห็นว่ารายละเอียดของวัตถุที่อยู่ด้านหลังนั้นจะมีรายละเอียดค่อนข้างน้อย มองเห็นได้ยาก ส่วนภาพด้านขวามือนั้นเป็นภาพโดยใช้เทคโนโลยี Effio ซึ่งจะช่วยให้เราเห็นรายละเอียดต่างๆของภาพทั้งวัตถุที่อยู่ด้านหน้าและด้านหลังได้ชัดเจนกว่าเดิม
  รองรับ OSD (On Screen Display) เมนูได้ถึง 8 ภาษา



        รองรับได้ 8 ภาษาได้แก่ อังกฤษ, ฝรั่งเศษ, เยอรมัน, สเปน, โปรตุเกส, จีน, รัสเซีย, ญี่ปุ่น

 สรุป
        จะเห็นได้ว่าหลักการทำงานของกล้องวงจรปิดนั้นไม่ได้พึ่งพาเฉพาะ CCD เป็นหัวใจหลักเพียงอย่างเดียว แต่ยังต้องพึ่งการประมวลผลของแสงที่รับเข้ามาด้วย เพราะฉนั้นเวลาที่เราเห็นสเปคของกล้องที่บอกว่า ตัวกล้องใช้ CCD ของโซนี่ แต่ไม่รู้ว่าใช้ DSP ตัวไหนมาประมวลผลภาพ เพราะฉนั้นเราจึงไม่สามารถยืนยันได้ว่ากล้องตัวนั้นจะสามารถดึงเอาประสิทธิภาพของ CCD นั้นมาใช้ได้อย่างเต็มที่หรือไม่ ซึ่งเทคโนโลยี Effio เป็นเทคโนโลยีล่าสุดในการประมวลผลภาพของโซนี่นั้นเป็นอีกหนึ่งทางเลือกให้กับผู้ใช้งานที่ต้องการคุณภาพและดึงเอาประสิทธิภาพของกล้องออกมาใช้งานได้อย่างสูงสุด
        สุดท้ายนี้ผมขอฝากการตัดสินใจในการซื้อกล้องวงจรปิดนั้น เราก็ควรจะเลือกแหล่งที่ผลิตที่มีคุณภาพ เชื่อถือได้ หรือถ้าเป็นไปได้ให้ทดสอบคุณภาพจริงๆ ดูก่อนว่า สีสันและภาพที่ออกมานั้นได้ตรงกับความต้องการของเราหรือไม่ ไม่ใช่ว่าดูที่สเปคของตัวกล้องแล้วสูงเกินความเป็นจริง แต่พอนำมาใช้งานกลับได้ภาพที่สู้กล้องสเปคต่ำๆ ไม่ได้ ซึ่งแน่นอนว่าเราย่อมจ่ายเงินเกินความเป็นจริงเมื่อเทียบกับคุณภาพที่เราได้กลับคืนมา


ที่มา 

www.sony.net/Products/SC-HP/effiowld/index.html www.cctvforum.com www.sunellsecurity.com http://www.innekt.com/article4_1.php