Как я отмечал ранее (вот тут), уровни освещённости ниже 0,1 люкса человеческому глазу недоступны; их принято относить к скотопическому («сумеречному») зрению. Люксметров, пределы измерения которых захватывали бы данную область, промышленностью не выпускается. Обычно нижним пределом измерения является 1 лк, но даже приборы с ниж ним пределом 0,1 лк неспособны производить измерения меньших этого значения уровней освещённости. Производители, уверяющие, что их камеры способны формировать картинку при освещённости сцены 0,00001 лк, поступают не совсем порядочно по отношению к отрасли видеонаблюдения. Такие уровни освещённости физически невозможно измерить, поскольку количество фотонов в световом потоке недостаточно для создания полновесно регистрируемого электрического сигнала. При обычных температурах и уровнях освещённости ниже 0,001 люкса количество электронов, вызванное световыми фотонами, будет меньшим, чем количество электронов, высвобожденных тепловым излучением - поэтому камера в этих условиях будет генерировать только шум. Один из самых простых и эффективных способов оценки того, как камера ведёт себя в условиях слабой освещённости сцены - тест со свечой в затемнённом помещении без дополнительных источников света. При этом следует избегать даже подсветки шкал измерительных приборов: её необходимо отключить либо вынести приборы за пределы помещения. Напомню, что один люкс определяется как освещённость площадки в 1 квадратный метр на расстоянии 1 метр от источника. Есть и альтернативный метод измерения минимальной освещённости камеры, в котором используются нейтральные светофильтры (ND). Измерение в данном случае является не прямым, а косвенным, однако с учётом имеющихся у люксметров ограничений он, чаще всего. оказывается единственно возможным. В процессе измерений используется фильтр-аттенюатор с известным коэффициентом понижения, непосредственно за которым производится замер освещённости люксметром. К примеру, если показания люксметра, полученные без использования фильтра, составляют 500 лк, то с применением 100х (стократного) нейтрального светофильтра показания прибора в этом случае составят 5 лк (ослабление в 100 раз). Использование 100х фильтра при фактической освещённости сцены порядка 1 лк (которую возможно измерить люксметром) позволяет определить показатели чувствительности камеры при освещенности около 0,01 лк. Добавив ещё один нейтральный фильтр, к примеру, десятикратный, мы сможем оценить работу камеры при освещённости порядка 0,001 люкса. Измерение освещённости при помощи зеркальных фотоаппаратов. B реальных условиях весьма часто приходится измерять и оценивать освещённость объекта, не имея люксметра вообще. В области фотографии используются приборы для замеров освещенности, не являющиеся люксметрами, поскольку их показания сводятся к выбору оптимального режима съёмки - времени выдержки и установки F-числа при заданной чувствительности фотоплёнки либо цифрового сенсора (ISO). Эти цифры также известны фотографам как ступени экспозиции (eV). Большинство фотоаппаратов известных марок, оборудованных встроенными средствами замеров освещённости, выдают значения экспозиции в eV, однако существуют модели, откалиброванные в люксах. В принципе, для наших целей (измерение освещённости объекта для подбора камеры видеонаблюдения) можно использовать и экспонометр, встроенный в зеркальный фотоаппарат (ну или в виде отдельного прибора).

Обратите внимание, что большинство зеркальных фотоаппаратов (поскольку фотография массово перешла на цифровые технологии, под «зеркальными» мы будем понимать цифровые зеркальные фотокамеры) оборудованы встроенными экспонометрами, однако компактные камеры могут такой опции и не иметь. Поэтому, если вы не можете обнаружить никаких индикаторов выдержки и диафрагмы на вашей фотокамере, возможно, использовать данный метод не удастся. Также вполне логичной предпосылкой к точным измерениям является установка у фотоаппарата, при помощи которого вы измеряете освещённость, точно такого же углового поля зрения, как у существующей либо предполагаемой камеры видеонаблюдения. Поэтому лучше всего для такого рода измерений использовать зеркальную фотокамеру с зум-объ ективом - тогда вы сможете устанавливать углы поля зрения фотоаппарата максимально близко к углам поля зрения камер видеонаблюдения. Немного освежим наши знания о том, что пред ставляет собой экспозиция в фотографии. Индикаторы выдержки на фотокамерах градуируются в секундах а точнее, в долях секунды. Это означает, что при появлении на индикаторе освещенности числа «125» его следует трактовать как 1/125 секунды. Если выдержка превышает 1 секунду, часто, она обозначается буквой «s»; к примеру, "2s" означает 2 секунды. В стандартный ряд выдержек входят значения 1; 2; 4; 8; 15; 30; 60; 125; 250: 500 и 1000. Все эти числа обозначают доли секунды. Существуют камеры, в которых выдержку можно установить на значение более 1 секунды и менее 1/1000 секунды. Индикаторы значений относительного отверстия объектива обозначены в величинах "диафрагмы", соответствующих F-числу объектива. Поэтому установка «5,6» соответствует F5,6. Чем больше это число, тем меньше относительное отверстие лепестковой диафрагмы. В стандартный ряд F-чисел входят 1,0; 1,4; 2; 2,8; 4; 5,6; 8; 11; 16; 22; 32 и 44. При каждом следующем значении F-чисел стандартного ряда площадь относительного отверстия объектива сокращается вдвое по сравнению с предыдущим; соответственно, вдвое уменьшается и количество попадающего на светочувствительный элемент излучения.

Для установки надлежащей экспозиции светочувствительного элемента фотокамеры воспользуемся встроенным экспонометром, который устанавливает нужные значения времени выдержки и диафрагмы. В режиме "Авто" оба значения устанавливаются камерой автоматически. В режиме "Приоритет диафрагмы" вы задаёте значение диафрагмы, а встроенный микрокомпьютер камеры выбирает подходящее значение выдержки. В режиме «Приоритет выдержки» происходит наоборот: вы выбираете желаемое время экспозиции, а автоматика камеры устанавливает соответствующее режиму освещенности значение диафрагмы (то есть F-числа). Комбинации значений выдержки и диафрагмы могут быть подобраны таким образом, чтобы стабилизировать оптимальный уровень освещённости на чувствительной поверхности фотоплёнки или сенсора камеры. К примеру, если фотограф или электроника камеры выберут выдержку 1/30 с и F5,6, то аналогичное количество света попадёт на светочувствительную поверхность сенсора или фотоплёнки при 1/60 с и F4. Конечно же, во втором случае глубина резкости будет меньшей, однако с точки зрения экспозиции параметры будут выбраны корректно. Вследствие такого "равенства" количества света у различных комбинаций выдержки-диафрагмы специалисты в области фотографии предложили измерять экспозицию в "ступенях" eV, позволяющих унифицировать отображение условных значений освещённости фотоэкспонометрами. Подробно разбирать принципи работы не буду, скажу, что в большинстве камер видеонаблюдения реализован усредняющий режим замера экспозиции. Пожалуй, разобью эту тему на две статьи, потому что дальше будет много формул и таблиц! Продолжение следует!