La Clave para una Imagen Clara en Videovigilancia: ¿Qué es el WDR en una Cámara?
La Clave para una Imagen Clara en Videovigilancia: ¿Qué es el WDR en una Cámara?
Sistema de Videovigilancia / 27 de agosto de 2024
Todos estamos familiarizados con grabaciones de cámaras de seguridad que se ven desteñidas o demasiado oscuras, lo que dificulta apreciar los detalles. Esto ocurre debido al rango dinámico de la cámara.
El rango dinámico es el equilibrio entre las zonas claras y oscuras en una imagen. Es aquí donde entra en juego la tecnología de Rango Dinámico Amplio (WDR, por sus siglas en inglés).
El WDR permite que las cámaras gestionen condiciones de iluminación con alto contraste. De este modo, garantiza que los detalles importantes sean visibles, sin importar las variaciones de luz en la escena.
Exploraremos cómo esta tecnología está transformando el mundo de la videovigilancia.
Descripción del WDR
El rango dinámico es la diferencia entre las zonas más brillantes y las más oscuras que una cámara puede capturar. En videovigilancia, esto se refiere a qué tan bien una cámara puede manejar simultáneamente áreas claras y oscuras dentro de una misma imagen. La tecnología de Rango Dinámico Amplio (WDR) ayuda a equilibrar estos extremos, evitando que las zonas muy iluminadas se vean sobreexpuestas y que las áreas oscuras pierdan detalle. De esta manera, se mantiene una imagen clara y bien definida, donde todos los elementos importantes son visibles.
El rango dinámico se define como la relación entre los valores más altos y más bajos que una cámara puede medir. Este rango se mide a través de la relación de contraste entre los tonos de color más oscuros y más brillantes capturados en una sola exposición.
El propósito del WDR (Rango Dinámico Amplio) es evitar tanto la sobreexposición como la subexposición, garantizando que tanto las áreas claras como las oscuras de la imagen conserven el nivel de detalle necesario para una vigilancia eficaz.
El rango dinámico de una cámara se mide en decibeles (dB). El estándar de referencia establecido por IHS Markit es un rango de 60 dB o superior. Sin embargo, no es raro encontrar cámaras con tecnología WDR que alcanzan un rango dinámico de 120 dB o más.
La diferencia es evidente al comparar las dos imágenes que se muestran a continuación. Una comparación lado a lado nos permite notar que, sin WDR, la imagen de la cámara está subexpuesta, ya que se encuentra frente a una fuente de luz. La iluminación desfavorable oscurece en exceso el interior, al punto que ni siquiera se pueden reconocer los rostros. En cambio, con WDR activado, tanto el paisaje exterior como los detalles del interior de la sala de conferencias se ven claramente. Así es como el WDR logra equilibrar la exposición: proporcionando mejores imágenes en condiciones de poca luz y compensación de contraluz.
¿Cómo funciona el WDR?
La tecnología WDR utiliza dos procesadores de imagen:
1.- Procesador de imágenes para zonas claras.
2.- Procesador de imágenes para zonas oscuras.
La combinación de ambas imágenes permite obtener una imagen final de alta calidad. Con el WDR instalado, una sola lente de cámara IP con alimentación PoE ajusta la captación de luz, permitiendo más entrada de luz en las áreas oscuras y menos en las zonas sobre iluminadas. Este proceso se implementa mediante diferentes velocidades de obturación. Cuando el sensor detecta luz procedente del exterior, la cámara la regula automáticamente para lograr un equilibrio óptimo en la exposición de toda la escena.
- Para las zonas más iluminadas, la velocidad de obturación se incrementa, de modo que el sensor esté expuesto al mínimo de luz posible.
- Para las zonas más oscuras, la velocidad de obturación se reduce considerablemente, permitiendo que el sensor capte una mayor cantidad de luz.
- Al combinar ambas imágenes, el resultado final es una imagen con resolución y calidad significativamente superiores, donde se conservan los detalles tanto en las áreas claras como en las oscuras.
Comparación entre HDR y WDR
WDR (Wide Dynamic Range) y HDR (High Dynamic Range) son dos técnicas de procesamiento completamente diferentes. La primera se basa en el hardware, mientras que la segunda es una solución de software. A menudo, las personas cometen el error de comparar ambas tecnologías entre sí, cuando en realidad pueden complementarse perfectamente. ¿Por qué no aprovechar lo mejor de ambos mundos?
De cualquier manera, el propósito de WDR y HDR es esencialmente el mismo: evitar la polarización de la imagen y mantener un equilibrio adecuado entre luces y sombras. La principal diferencia radica en su implementación. El WDR se utiliza comúnmente en cámaras de seguridad, mientras que el HDR es más habitual en el ámbito de la fotografía y la cinematografía.
A pesar de las múltiples ventajas del HDR, este se queda atrás frente al WDR cuando se requiere un procesamiento digital de señal (DSP) de alta velocidad. Gracias a esta capacidad, el WDR puede gestionar eficazmente imágenes dinámicas.
Razones por las que recomendamos la tecnología WDR sobre HDR en sistemas de videovigilancia:
- Procesamiento de alta velocidad: Con soporte de DSP de alta velocidad, el WDR maneja eficazmente imágenes o videos en movimiento.
- Compensación de contraluz: El WDR permite que los sistemas de imagen superen condiciones de contraluz intensa, facilitando la identificación de formas y características, incluso con iluminación desfavorable.
- Mejor rendimiento en baja iluminación: La tecnología WDR permite capturar imágenes en entornos oscuros y mejora la iluminación, lo que garantiza la seguridad incluso en condiciones de poca o nula luz.
- Exposición ajustable: El WDR puede generar un conjunto de dos o cuatro fotogramas con diferentes tiempos de exposición, permitiendo ajustar la ganancia individualmente en cada uno, junto con el tiempo de exposición.
- Rentabilidad: Las cámaras con tecnología WDR resultan más rentables en términos de instalación y precio de compra en comparación con las cámaras con HDR.
¿Dónde Instalar Cámaras con Tecnología WDR?
Las cámaras con tecnología WDR se utilizan comúnmente en entornos con condiciones de iluminación desfavorables. Por "iluminación desfavorable" nos referimos a lugares donde existe un alto contraste entre zonas muy iluminadas y zonas oscuras, lo que dificulta apreciar los detalles con una cámara convencional.
Se recomienda su instalación en sitios donde visualizar detalles con una cámara estándar resulta casi imposible, garantizando así una vigilancia clara y efectiva en cualquier condición de luz.
Entradas
Las cámaras con tecnología WDR se utilizan con mayor frecuencia para monitorear las entradas de edificios. Ya se trate de una tienda, banco, cajero automático, terminal de transporte, restaurante u hospital, estas entradas suelen permitir el ingreso de una luz intensa del exterior, en contraste con la iluminación más tenue del interior. Las cámaras WDR son capaces de equilibrar las áreas excesivamente brillantes o demasiado oscuras, proporcionando imágenes o grabaciones claras y detalladas, incluso en condiciones de iluminación desafiantes.
Garaje
En escenas de alto contraste, como cuando un vehículo entra a un garaje oscuro con los faros encendidos, una cámara con tecnología WDR puede capturar las placas de matrícula con mayor claridad, preservando los detalles incluso en condiciones de iluminación extremas.
Exteriores
A lo largo del día, la posición del sol cambia constantemente, lo que genera una iluminación irregular con zonas de luz intensa y sombras marcadas. Las cámaras de videovigilancia instaladas en exteriores suelen enfrentarse a estas condiciones. Las cámaras WDR pueden compensar estas variaciones, ofreciendo imágenes nítidas y bien equilibradas, independientemente del ángulo o la intensidad de la luz solar.
Junto a ventanas
Cuando la luz solar entra a través de las ventanas, genera contrastes marcados entre áreas muy iluminadas y zonas más oscuras. Las cámaras con tecnología WDR se ajustan automáticamente para equilibrar la intensa luz exterior con la iluminación más tenue del interior. De esta manera, se obtiene una imagen clara y detallada, en la que es posible distinguir tanto los rostros de las personas cercanas a la ventana como detalles sutiles, como las cortinas moviéndose con la brisa.
