Lightfinder évolue

Vision nocturne façonnée par l’évolution

La vision humaine dans l’obscurité est limitée, notamment au niveau des couleurs et des détails. Des millions d’années d’évolution nous ont permis d’exploiter les informations transmises par nos yeux au cerveau et d’interpréter les scènes nocturnes pour nous donner les meilleures chances de survie. Mais nous n’avons aucune possibilité d’améliorer les images. Lors d’un incident de nuit, les témoins oculaires interrogés sont souvent démunis pour décrire correctement les événements ou les détails. C’est là que des technologies comme Axis Lightfinder dans les caméras de surveillance représentent un complément utile pour les équipes de sécurité, notamment dans les environnements mal éclairés.

Pour simplifier, la technologie Lightfinder associe des capteurs extrêmement sensibles à la lumière et des algorithmes de traitement d’images soigneusement paramétrés. Associée à un objectif de bonne qualité, cette technologie restitue par faible luminosité des images nettes aux couleurs réalistes. Étant donné que le crépuscule et, plus généralement, les zones mal éclairées sont privilégiés par les intrus potentiels, il est indispensable de pouvoir détecter les détails susceptibles de faciliter l’identification à un stade ultérieur, qu’il s’agisse de la couleur d’un véhicule ou des détails des vêtements.

Les algorithmes des caméras de surveillance sont chargés de restituer les couleurs et d’éliminer le bruit pour produire une image nette. Ils sont très utiles pour convertir même le plus petit signal d’un capteur en une vidéo exploitable. Néanmoins, ces algorithmes de surveillance doivent impérativement se comporter de manière prévisible et ne jamais introduire d’information factice à l’image pour la rendre plus agréable à l’œil. La préservation de l’image d’origine et de ses détails doit toujours prévaloir par rapport à un filtrage tous azimuts.

Un cran au-dessus avec Lightfinder 2.0

Lightfinder 2.0 capitalise sur ces fonctions évoluées et sur l’expérience acquise sur la première version de Lightfinder. La technologie contribue à l’ambition de surveillance permanente d’un espace dans toutes les conditions d’éclairage avec la meilleure qualité possible. C’est pourquoi la version actualisée de Lightfinder possède une plus grande sensibilité à la lumière et d’autres fonctions pour améliorer la netteté et les couleurs des images.

Pour comprendre le principe des nouvelles fonctionnalités, il convient de revenir aux fondamentaux : la sensibilité à la lumière est la capacité à détecter une évolution infime du contraste, même dans les conditions difficiles. Pour cette raison, il est indispensable de capturer la totalité des quelques photons qui atteignent le capteur d’image et d’éviter qu’ils s’éparpillent sur la surface du verre ou dans le capteur. Les photons perdus avant leur conversion en électrons dans les photosites ne sont jamais récupérables. Les signaux des images capturées dans ces conditions sont souvent chargés de bruit et imposent d’appliquer des techniques poussées de réduction de bruit et de reconditionnement du signal. Ces traitements doivent en plus éviter d’éliminer des informations temporelles ou spatiales critiques ou d’introduire d’autres artefacts indésirables.

La nouvelle version plus performante propose des curseurs pour régler le taux de réduction de bruit appliqué à la vidéo. Cette fonctionnalité est importante car certaines applications d’analyse sont très sensibles aux réductions de bruit. De cette manière, un intégrateur de systèmes complexes peut désormais optimiser la précision en fonction de ses besoins, par réglage du niveau de bruit ou en laissant les fonctions d’analyse s’en charger. Même si un grand nombre de fonctions d’analyse restent performantes avec un seul niveau de bruit, d’autres ont besoin d’une réduction de bruit maximale pour éviter les fausses alertes. Cette nouvelle fonctionnalité permet en plus d’adapter les performances de la caméra à son environnement, car les sites d’installation d’une caméra peuvent avoir des caractéristiques variables, qu’il s’agisse d’éclairage ou d’autres facteurs. C’est pourquoi Lightfinder 2.0 permet d’adapter le filtrage spatial et le filtrage temporel du bruit. Concrètement, ces réglages permettent de personnaliser encore davantage le traitement des images.

Comme indiqué plus haut, Lightfinder 2.0 capture des images plus nettes aux couleurs encore plus réalistes. Dans une certaine mesure, ces deux facteurs de netteté et de couleurs sont liés. La plupart des capteurs d’image actuels utilisent un quadrillage, dit filtre de Bayer, pour créer une image en couleurs. Le motif unitaire de ce filtre, placé sur chaque groupe de 2x2 capteurs photosensibles, groupe les pixels en trois catégories : 50 % vert et 25 % rouge et bleu respectivement. Cette répartition est régie par les propriétés de l’œil humain, qui voit mieux la luminosité ou le contraste en vert. Au niveau des caméras, cette répartition signifie que les objets bleus ou rouge reçoivent seulement la moitié du signal par rapport à un objet vert, et sont donc affectés d’un bruit plus présent. C’est là où l’algorithme de balance des blancs peut optimiser le rapport signal/bruit et réduire le niveau de bruit.

Une exposition asservie au mouvement dans la scène réduit considérablement le flou de mouvement des objets en approche ou à proximité, en mesurant la vitesse pour adapter la durée d’exposition en conséquence. Si un opérateur de sécurité met la vidéo en pause, l’image immobile qui s’affiche reste suffisamment nette et détaillée pour pouvoir évaluer la situation, et par exemple identifier une personne ou un véhicule pour prendre les mesures qui s’imposent ou suivre un individu.

Lightfinder et type de caméra

Naturellement, il convient de sélectionner la caméra correcte en fonction de l’utilisation, car chacune est optimisée pour un certain type de tâche. Même si la plupart des caméras sont dotées de Lightfinder, leur sensibilité à la lumière n’est pas pour autant est identique. Elles bénéficient toutes de cette technologie, mais de manière différente. Par exemple, les caméras PTZ à zoom étendu sont idéales pour passer rapidement d’une entrée à proximité à un site distant de centaines de mètres, mais leur sensibilité à la lumière est plus faible. À l’autre extrémité du spectre, les caméras en boîtier fixe sont généralement équipées de capteurs d’image dont les pixels sont plus grands, avec pour conséquence immédiate une meilleure détection du contraste.

Comparatif avec d’autres technologies de compensation des faibles luminosités

Évidemment, Lightfinder n’est pas la seule méthode de capture d’images par faible luminosité ou dans l’obscurité quasi-totale. Sa grande force réside dans sa capacité à capturer des couleurs réalistes, un atout qui la distingue des autres technologies comme les caméras à éclairage infrarouge (IR) ou l’imagerie thermique. Même si ces alternatives se justifient tout à fait dans certains domaines, elles restituent une vidéo sans informations sur les couleurs, ce qui peut compliquer une identification. De plus, les caméras thermiques ne capturent aucun détail permettant une identification fiable, et les caméras IR ont besoin d’un éclairage LED pour produire des images nettes de nuit. Pour cette raison, un système associant par exemple la technologie Lightfinder 2.0 et des caméras thermiques peut constituer une excellente solution dans certains lieux. Les caméras thermiques produisent des images permettant aux fonctions d’analyse de détecter du mouvement avec fiabilité, tandis que Lightfinder apporte les informations sur les couleurs et la possibilité d’identifier des activités suspectes pour des enquêtes ultérieures.

Améliorations progressives des technologies de surveillance par faible luminosité

Lightfinder 2.0 capitalise sur l’expérience tirée de la première génération, et les progrès technologiques permettront d’obtenir des images et des résultats encore plus détaillés pour contribuer à la sécurité et la protection des personnes et des entreprises. D’autant que les progrès des « anciennes » technologies n’en sont qu’à leurs débuts avec l’évolution des équipements et des logiciels.