Monat: August 2012

Videoüberwachung per UMTS Mobilfunk

Dirk Klages / / Mobilfunk UMTS/LTE Video
Fachartikel aus PROTECTOR Special Videoüberwachung 2008, S. 38 bis 41

Drahtlose und sichere Videoübertragung

Videoüberwachung mittels Funktechnik

Mit der Einführung der dritten Generation der Mobilfunktechnik wie etwa UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) werden Datenübertragungen in größter Menge, wie sie bei Bildern und Filmen anfallen, möglich. Doch scheint das nicht auszureichen, schon werden noch breitbandigere Netze gefordert und angeboten.

UMTS/LTE Mobilfunkkameras im Fachhandel: Überwachungskameras zur mobilen Videoüberwachung

Bild: Fotolia/Udo Ingber
Videofunkübertragung erfreut sich immer größerer Beliebtheit. Die Bandbreiten lassen jedoch noch zu wünschen übrig. (Bild: Fotolia/Udo Ingber)

Um die Unmengen Daten zu befördern, die eine ungebremste Ausweitung der Anwendungen erzeugt, beispielsweise durch den Einsatz von verkabelten Kameras und der Erweiterung der lokalen Netze durch funkangebundene Kameras, sind tatsächlich Systeme mit größeren Kapazitäten erforderlich. Gleichzeitig steigen die Qualitätsanforderungen, die bis heute nur mit Standleitungen oder Richtfunk befriedigt werden können. Hätten wir Zugang zu anderen Funkfrequenzen, wären Übertragungen von größeren Datenmengen zu marktgerechten Preisen problemlos möglich. So stößt die dritte Generation der Mobilfunktechnik bereits wieder an ihre Grenzen. Unter dem Stichwort HSDPA (high speed downlink packet access) sammeln sich zurzeit Technologien, die die übertragene Datenrate künftig deutlich nach oben schieben sollen. Der neue Standard Wimax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) scheint zumindest in Asien und Amerika das Rennen zu machen – wiederum können erhöhte Datenmengen schneller transportiert werden.

Videoüberwachung ohne Grenzen

Die Möglichkeit, mehr Daten schneller zu übermitteln, ist besonders für alle Videokonfigurationen von Bedeutung, wobei Realtime-Bilder das Ziel sind. Es klappt bislang noch nicht so recht: drei/vier Bilder pro Sekunde, die über die gängigen Mobilfunknetze verschickt werden können, sind nicht gerade gewaltig, wo doch 25 Bilder pro Sekunde von den Videokameras beim Empfänger ankommen, der sie nun über Mobilfunknetze zum Endnutzer schicken möchte. Hier entsteht gewissermaßen ein Stau, denn die gängigen Systeme leisten in Echtzeit noch nicht mehr. Hier wären Standleitungen oder Richtfunk, wie sie größere Firmen und die Rundfunkanstalten nutzen, vonnöten. Und dennoch, ganz offensichtlich stört sich die Nutzergemeinde an den abgehackten Bildsequenzen nicht sonderlich: Ob für Baby, Einzelhandel, Rechenzentrum oder Veranstaltung, die Zahl der Nutzer wächst trotzdem, ein Ende des Booms ist noch nicht in Sicht. Bis zum Endes des Jahres erwarten Fachleute providerabhängig 17 Millionen UMTS-Teilnehmer.

ErweiterteNutzungsmöglichkeiten

Und das Ende der Fahnenstange ist noch lange nicht erreicht: In nicht allzu ferner Zukunft werden beispielsweise mobile Breitbandkommunikation mit Fahrzeugen möglich oder über Nahbereichskommunikation (Near Field Communication, NFC) drahtlose Bezahlsysteme realisiert. Auch der Mobilfunkstandard UMTS rüstet weiter auf. Mit High Speed Uplink Packet Access (HSUPA) wird ein Übertragungsverfahren geschaffen, das höhere Datenraten im Uplink ermöglichen wird. Mit dem neuen Verfahren, das ein Teil des Release 6 von UMTS ist, konnten schon bis zu 5,8 Megabit/Sekunde erreicht werden. Seine Spezifikation im Standardisierungsgremium 3GPP ist allerdings noch nicht abgeschlossen. Wie auch die Markttauglichkeit noch nicht bewiesen ist. Mobile und stationäre Endgeräte, die über Funk an Telefonnetz, Internet oder lokale Netze in Unternehmen oder Behörden angebunden sind, erweitern die Nutzungsmöglichkeiten dramatisch. Durch drahtlose Netze entfällt das aufwändige Verlegen von Kabeln, das teilweise aus Platz- oder Entfernungsgründen auch gar nicht sinnvoll realisierbar war. Völlig neue bildgestalterische Möglichkeiten eröffnen sich für Film, Funk und Fernsehen, weil die drahtlosen Kameras Live-Bilder von Ereignissen liefern können, die früher mit verkabelten Kameras nicht denkbar waren. Adhoc-Vernetzungen per Funk (kurzfristige Verbindung von Geräten ohne aufwändige Konfiguration) ermöglichen den spontanen und mobilen Datenaustausch.

Bild: Fotolia/Franz Pflügel
Drei/vier Bilder pro Sekunde können derzeit über gängige Mobilfunknetze verschickt werden. (Bild: Fotolia/Franz Pflügel)

Vielseitige Kameras

Die Kameras werden immer komplexer, ihre eingesetzte Anzahl immer höher, gleichzeitig kosten sie immer weniger. Längst werden neu zu errichtende Anlagen als digitale Netzwerke ausgelegt, die zentral gesteuert werden können. Momentan werden die vorhandenen analogen Systeme noch integriert, doch die Zukunft ist digital. Mit der Videodatenanalyse nimmt bereits die Kamera eine Selektion des Geschehens vor, das sie dann sendet und so den Datengau der Netze verhindert. Das erleichtert auch dem Leitstellenmitarbeiter die Arbeit, der nur noch einen Bildschirm zu überwachen hat, der nur dann etwas zeigt, wenn etwas passiert. Zwangsläufig ist der nächste Schritt die Einsetzung drahtloser Komponenten, unter anderen auch Kameras, die nicht nur einfacher und damit schneller zu installieren sind, sondern auch an Stellen positioniert werden können, die mit verkabelten Kameras nicht zu erreichen sind. So ist es häufig weniger die Frage, ob man sich mit drahtloser Kommunikation aus- oder aufrüstet, sondern eher, wann und ob ausreichend Schutz vor Störung durch Sabotage – zum Beispiel „Jamming“ (Störsender) – gewährleistet werden kann.

Die Übertragung über Funk zum Empfänger und von dort aufs Handy oder ins Internet ist keine Zauberei, sondern – noch etwas holprig – „State of the Art“. Die Verbreitung drahtloser Kommunikationssysteme steigt denn auch seit Jahren ebenso wie die Vielfalt der Produkte. Drahtlos heißt, dass Informationen über elektromagnetische Wellen, wie Funk oder optisch (Infrarot), zwischen den Kommunikationspartnern übertragen werden. Ein physikalischer Schutz des Mediums, den eine Leitung – sei es Kabel, Draht oder Glasfaserkabel – bietet, entfällt allerdings, was die Systeme störanfälliger macht.

Vorsicht vor Manipulation

Mit aller Steigerung des Komforts und der Mobilität geht freilich auch ein zusätzliches Gefährdungspotential der übermittelten Daten in der ersten Stufe einher, beispielsweise von der Kamera zum ersten Empfänger. Bei praktisch allen drahtlosen Kommunikationssystemen können Interferenzen und stark schwankende Kanalbedingungen zum Verlust der Kommunikationsfähigkeit des Systems führen. Die ausgesendeten elektromagnetischen Wellen können zudem aber auch von Dritten empfangen, aufgezeichnet, ausgewertet und eben auch beispielsweise durch Jamming manipuliert werden. Da ein Abhören der drahtlosen Kommunikation nicht vermeidbar ist, muss der Datenstrom mit sicheren Verschlüsselungs- und starken Authentisierungsverfahren so gesichert werden, dass eine Nutzung durch Unberechtigte und eine Verfälschung der Daten unmöglich ist oder zumindest sehr erschwert wird, beispielsweise durch Wi-Fi Protected Access (WPA).

Kommentar:
Die Trends in Sachen Video

Kameras werden immer billiger – immer intelligenter – recht bald werden wir nur noch dann ein Bild auf einem Monitor sehen, wenn die Kriterien der Beobachtungsnotwendigkeit auch wirklich erfüllt sind. Das heißt, der über das Drehkreuz hüpfende „Nicht“-Zahler wird gezeigt, nicht aber die vielen legal durch die Vereinzelungsanlage sich schleusenden Menschen. Der Graffitisprüher wird im Moment des Sprühens gezeigt, nicht aber der vor der Wand stehende wartende Fahrgast des ÖPNV. Datenschutz, Du musst jetzt tapfer sein, es gibt keine Argumente mehr für ein plakatives NEIN in Richtung Video. Datenvolumina werden dramatisch reduziert, Netzressourcen optimiert. Managementsysteme werden „open“ und vereinen die technologischen Kontrollmaßnahmen jedwelcher Art – der Leitstandsmitarbeiter ist in Zukunft ein Ingenieur und nicht mehr die Niedriglohn-Aushilfskraft. Denn hier werden wirkliche Entscheidungen gefällt werden müssen. Aber eine Sache bleibt: Funkübertragung bleibt zweitrangig, wenn es um wirkliche Verlässlichkeit geht! Frequenzbereiche sind mit Stand heute immer noch mit Garagentoröffnern und Lichtschaltern zu teilen. Gesicherte Übertragung von A nach B kann es so nicht geben. Es scheint, als habe sich die Frequenzverwaltung in unserem Lande in den letzten 15 Jahren mehr mit Namensänderungen beschäftigt (aus OPD wurde BAPT, aus RegTP letztlich Bundesnetzagentur), denn mit Innovationen – wir merken es schmerzlich und hängen ganz am Ende in der Nutzung von Übertragung via Funk. Denn ohne diese Organisation/Behörde wird nichts übertragen. Und da sind wir auch beim Resultat: Nichts Berichtenswertes!

Ulrich Skubsch, Inhaber USK-Consult-Video-Alarm-Funk und Öffentlich bestellter Sachverständiger u.a. für Funkübertragung und Alarmsysteme, www.skubsch.de

Drahtlose Sicherheitstechnik

Insbesondere bei der Sicherheitstechnik ist die drahtlose Kommunikation gefragt. Durch die Unabhängigkeit der Funkvideoanlagen von Kabelnetzen werden die Einsatzmöglichkeiten von Videoüberwachungen erheblich erweitert. Außenposten, weiter entfernte Zugänge oder Baustellen sind oft nur sehr aufwändig zu verkabeln, hier können Funkkameras mit Sensorikmeldern Überwachungsdefizite effizient und preiswert lösen. Die Einsatzvielfalt ist groß: Kameras können Transporte und hier besonders Werttransporte begleiten, Taxis, Häuser, Autos oder Boote sind leichter zu überwachen. Sehr aktuell kann der Klau von teuren Fotovoltaikanlagen, wie jüngst in Süddeutschland, schneller erkannt und bekämpft werden. Videoüberwachung ist für Feuerwehr und Polizei ein wichtiges Hilfsmittel, um Verkehrsflüsse oder Demonstrationen zu beobachten und dient der Kriminalitätsprävention und -verfolgung. Wach- und Sicherheitsdienste können mit verbesserten Videoanlagen ihren Auftrag effizienter erfüllen, auch Open-Air-Veranstaltungen werden durch Videotechnik überschaubarer. Hotelsicherheit, Messebeobachtung und Parkhausmanagement mit Nummernschilderkennung, sind weitere Einsatzmöglichkeiten mobiler Videotechnik, die auch Museen und Galerien schützen kann. Normale Funkkameras können je nach Modell unter günstigen Bedingungen sowie genehmigter Sendeleistung Bild und Ton bis zu mehreren 100 Meter Entfernung zwischen Sender und Empfänger ohne Verkabelung übertragen, wobei Sichtverbindung erwünscht ist. Sie benutzen dazu in der Regel die in Deutschland verfügbaren Frequenzbereiche von 2,4 und 5,6 Gigahertz. Durch Hindernisse, wie Gebäude, Bäume und sogar Nebel oder Regen, kann die Entfernung im ungünstigsten Fall und je nach Frequenz deutlich variieren. So sind Abschattungen, Reflexion, Beugung und Absorption bei der Planung von Funkübertragungen zu berücksichtigen.

Um die Ecke schauen

Zahlreiche Unternehmen der Branche haben sich des Dilemmas, dass Funkkameras nur dann brauchbare Daten liefern, wenn sie in Sichtweite des Empfängers installiert sind, angenommen und akzeptable Ergebnisse erzielt. Beispielsweise hat die Firma VTQ aus Querfurt ein System entwickelt, bei dem eine Sichtverbindung zwischen Sender und Empfänger unnötig ist. Bei ihrem digitalen Videofunksystem O.R.C.A, das sowohl als stationäres wie auch als mobiles System geliefert wird, werden die Video- und Audiosignale im MPEG-2-Verfahren komprimiert und im COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex) Modulationsverfahren übertragen. Dieses Vielträgerverfahren eignet sich hervorragend zur Übertragung von digitalen Daten, weil die Signale auf eine Vielzahl von Trägern aufgeteilt werden. Die Problematik der Mehrwegeausbreitung und Reflexionen entfällt, denn die Reflexionen, die bei der Übertragung innerhalb eines festgelegten so genannten Guardintervalls auftreten, werden positiv für die Ergebniszusammenstellung genutzt, die Übertragung wird sicherer. Falls Störungen durch andere Teilnehmer auftreten, kann problemlos zwischen dem 2,4 und dem 5,8 Gigahertz-Band gewechselt werden, um weiter zu senden. Ein digitaler Diversity-Empfänger, der immer mindestens zwei Antennen und Empfangssysteme verwendet, optimiert den Empfang. Der Empfänger sucht mit der MRC-Methode (Maximum Ratio Combining) aus verschiedenen eingehenden Signalen in Sekundenbruchteilen die jeweils besten Teile eines Signals aus, rechnet sie zusammen und sendet sie zu Bildschirm oder Recorder. Auch mit der Kommunikation zwischen Fahrzeugen haben sich die Sachsen-Anhaltiner beschäftigt. In zwei sich begegnenden Fahrzeugen (Differenzgeschwindigkeit 320 Kilometer/ Stunde) konnten mit dem System gestochen scharfe Bilder übermittelt werden.

Autor: Michael Hassenkamp, freier Journalist in Berlin

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ViSiTec Video-Sicherheit-Technik GmbH

Kennzeichenerkennung bei der Müllentsorgung

Dirk Klages / / CCTV-Video Anwendungen
Fachartikel aus PROTECTOR 11/08, S. 26 bis 27

Technik verhindert illegale Müllbeseitigung

Kennzeichenerkennung gegen Betrüger

Die Firma Viridor Waste Management setzt in ihren Entsorgungsbetrieben ein Überwachungssystem ein, das automatisch aufgezeichnete Kennzeichendaten analysiert. So können Gewerbetreibende identifiziert werden, die ihre Abfälle widerrechtlich auf Hausmülldeponien abladen, um der Zahlung von Entsorgungsgebühren zu entgehen.

Bild: Dallmeier
Privater oder gewerblicher Müll? Bei Viridor in Großbritannien unterstützt ein automatisches Kennzeichenerkennungssystem illegale Müllbeseitigung. (Bild: Dallmeier)

Viridor ist in ganz Großbritannien tätig und bietet eine breite Palette an Dienstleistungen in den Bereichen Entsorgung und Recycling an. Das Unternehmen betreibt in Somerset 18 Entsorgungsanlagen. Auf allen Anlagen wird bereits seit zwei Jahren erfolgreich ein CCTV- Überwachungssystem eingesetzt. Das Problem der illegalen Müllbeseitigung führte jedoch dazu, dass zusätzlich ein automatisches Kennzeichener- kennungssystem von Dallmeier Electronic eingeführt wurde, mit dem Wiederholungstäter ausgemacht und gestoppt werden können. Das System wird jetzt an alle 18 Entsorgungsbetriebe ausgeliefert, so dass sich Gewerbetreibende nirgendwo im Land der Erfassung entziehen können.

Landesweites Problem

Privathaushalte haben einen Anspruch auf kostenlose Entsorgung ihres Mülls, wohingegen Unternehmen gesetzlich verpflichtet sind, für die Beseitigung von Gewerbemüll, wie er zum Beispiel bei Bauarbeiten anfällt, eine Gebühr zu bezahlen. Einige Firmen versuchen diese Zahlungen zu umgehen, indem sie vorgeben, Hausmüll zu entsorgen. Folglich gelangt ein nicht unwesentlicher Teil des von Unternehmen produzierten Mülls in Deponien und Entsorgungsanlagen im ganzen Land, deren Nutzung eigentlich privaten Haushalten vorbehalten ist. „Durch den Einsatz der Dallmeier-Technologie haben wir nun eine Möglichkeit, diesem Missbrauch Einhalt zu gebieten“, so Mike Nicholls, Contract Manager bei Viridor und zuständig für Projekte im öffentlichen Sektor.

Nutzungsmuster identifizieren

Um verdächtige Fahrzeuge zu identifizieren, hat Dallmeier ein ausgeklügeltes System entwickelt: Das System zeichnet alle auf das Gelände der Abfallbeseitigungsanlage fahrenden PKWs und Lieferwagen auf und registriert deren Kennzeichen. Mit einer von Dallmeier neu entwickelten Software-Anwendung – der sogenannten Frequent Tipper Application – lässt sich die Häufigkeit erfassen, mit der Fahrzeuge zum Müllabladen auf das Gelände fahren. Da mit den Daten immer auch ein Bild des Fahrzeugs aufgezeichnet wird, kann festgestellt werden, ob es sich bei dem Fahrzeug um einen Lieferwagen oder einen PKW handelt. Durch eine einfache Extraktion und Analyse der gesammelten Informationen aller Anlagen lassen sich anschließend durch Datenabgleich Nutzungsmuster identifizieren. Eine Kombination von Dallmeier-Soft- und Hardware bietet Viridor und dem Somerset-Council sowohl ein qualitativ hochwertiges CCTV-System für allgemeine Anwendungen als auch die speziellen Tools, die zur Aufzeichnung und Analyse der Kennzeichen notwendig sind. Sämtliche Entsorgungsanlagen nutzen das gleiche Equipment: digitale Dallmeier Harddisk-Recorder, das Kennzeichenerkennungssystem DI-Detektor NPR sowie die Cam_inPix-Kameras DF3000A-DN und DDF3000AVDN. Gesteuert und verwaltet wird das Überwachungssystem über die Dallmeier-Softwaremodule PView und PGuard; der DI-Detector NPR nutzt die spezielle Dallmeier DI-Cape Software (Central Application for Pattern Evaluation) und das neue Datenabfragesystem.

Betriebsinterne Entwicklung

Mike Nicholls hatte sich vor seiner Entscheidung für Dallmeier gründlich informiert. Als es darum ging, für Viridor ein Kennzeichenerkennungssystem zu implementieren, sprachen seine bisherigen Erfahrungen für Dallmeier. Er war nicht nur vom guten Geschäftsverhältnis an sich beeindruckt, sondern auch davon, dass die gesamte Entwicklungsarbeit für das System betriebsintern erfolgen würde. So konnte er ganz sicher sein, dass das System letztendlich all seinen Anforderungen gerecht werden würde. Die Verfügbarkeit der umfassenden Informationen hat weitere Anwendungsmöglichkeiten für die aufgezeichneten Bilder und die Daten des NPR-Systems eröffnet. Eine der Managementfunktionen des NPR-Systems liefert beispielsweise eine grafische Darstellung der Stoßzeiten. Nicholls hat bereits eine Idee: „Sobald ich über ausreichend Daten verfüge, kann ich unser Personal gezielter einteilen und zu den Stoßzeiten mehr Mitarbeiter an stark frequentierten Müllbeseitigungsanlagen einsetzen.“

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ViSiTec Video-Sicherheit-Technik GmbH

Rechtsgrundlagen der Videoüberwachung 2008

Dirk Klages / / Rechtslage Videoüberwachung
Fachartikel aus PROTECTOR 11/08, S. 18 bis 19

Grenzen des Kameraeinsatzes

Rechtsgrundlagen der Videoüberwachung

Videoüberwachung ist öffentliches Dauerthema. Populärstes Beispiel: die verdeckte Überwachung bei Lidl. Im Mittelpunkt der Diskussion steht derzeit der Entwurf des BKA-Gesetzes „zur Abwehr von Gefahren des internationalen Terrorismus“, wonach Ton- und Videoaufzeichnungen auch in Wohnungen erlaubt sein sollen.

In der juristischen Fachwelt hat eine Entscheidung des Bundesverfassungsgerichtes (BVerfG) Aufsehen erregt, wonach Bestimmungen des hessischen Polizeigesetzes sowie das Landesverwaltungsgesetz Schleswig-Holstein zur Videoaufzeichnung von Kfz-Kennzeichen gegen das Grundrecht auf informationelle Selbstbestimmung verstoßen. Viele sehen Deutschland bereits auf dem Weg zum Überwachungsstaat. Wie häufig in solchen Diskussionen werden gesetzliche Regelungen gefordert, um die Bürger vor einer unkontrollierten Überwachung zu schützen. Dabei wird übersehen, dass sich sowohl Gesetzgebung als auch Rechtsprechung bereits seit Jahren mit dem Thema befassen und deshalb nicht wenige Regelungen bestehen, die diesen sensiblen Bereich normieren.

Sorgfältige Prüfung

Im Mittelpunkt steht dabei § 6b Bundesdatenschutzgesetz (BDSG), der im Jahre 2001 in das Datenschutzrecht aufgenommen wurde und seitdem Gegenstand zahlreicher Gerichtsentscheidungen gewesen ist. Nach dieser Vorschrift ist die Beobachtung öffentlich zugänglicher Räume mit optisch-elektronischen Einrichtungen (Videoüberwachung) nur zulässig, soweit sie zur Aufgabenerfüllung öffentlicher Stellen, zur Wahrnehmung des Hausrechtes oder zur Wahrnehmung berechtigter Interessen für konkret festgelegte Zwecke erforderlich ist und keine Anhaltspunkte bestehen, dass schutzwürdige Interessen der Betroffenen überwiegen. Wenn der Staat oder ein Gewerbetreibender also Videoüberwachung betreiben will, so hat er nicht nur zu prüfen, ob dies das „mildeste Mittel“ zur Wahrnehmung seiner Interessen ist, sondern ob nicht möglicherweise Rechtsgüter der gefilmten Personen in unverhältnismäßiger Weise betroffen sind. Wie eine solche Abwägung stattzufinden hat, hat das Amtsgericht Hamburg kürzlich in Bezug auf die Videoüberwachung einer bundesweit tätigen Kaffeehauskette vorgeführt (Urteil vom 22.04.2008). Danach ist eine Überwachung im Kassen- und Warenbereich nach § 6b BDSG zulässig, weil dort die Gefahr von Diebstählen und damit die Verletzung von Eigentumsrechten des Kaffeehausbetreibers besonders hoch ist. Hingegen ist das Filmen im Sitzbereich, in dem die Gäste beim Verzehr länger verweilen, unzulässig, weil dort in die Persönlichkeitsrechte der Kunden (insbesondere ihre soziale Interaktion) in unverhältnismäßiger Weise eingegriffen wird.

Öffentlich zugänglich

§ 6b BDSG befasst sich jedoch nur mit Räumlichkeiten, die für den Bürger öffentlich zugänglich sind, wie beispielsweise Kauf- und Warenhäuser, Banken, öffentlicher Straßenraum oder Parkhäuser. Räumlichkeiten, die nur aufgrund besonderer Erlaubnis betreten werden können, wie zum Beispiel Wohnungseigentumsanlagen, Werksgelände, private Wohnungen und Grundstücke oder auch Büros, Werkhallen und Lagerräume, unterfallen nicht dem Regelungsbereich der Vorschrift. Hier ist eine Videoüberwachung nur möglich, wenn die Betroffenen individuell einwilligen oder die Überwachung durch eine „andere Rechtsvorschrift“ erlaubt ist (vgl. § 4 Abs. 1 BDSG). Eine solche andere Vorschrift kann beispielsweise eine Betriebsvereinbarung gemäß § 87 Abs. 1 Nr. 6 des Betriebsverfassungsgesetzes darstellen. Danach hat der Betriebsrat ein Mitspracherecht bei der „Einführung und Anwendung technischer Einrichtungen, die dazu bestimmt sind, das Verhalten oder die Leistung der Beschäftigten zu überwachen.“

Fehlende Rechtssicherheit

Diese Regelung greift allerdings nur, wenn ein Betriebsrat vorhanden ist, was beispielsweise bei Lidl nicht der Fall war. Insofern fehlt in Bezug auf die Videoüberwachung von Büro- und Arbeitsräumen in der Tat eine Regelung, die für alle Beteiligten Rechtssicherheit schafft. Denn die Generalklausel des § 28 Abs. 1, wonach die Überwachung zur Wahrung berechtigter Interessen zulässig ist, wenn kein Grund zur Annahme besteht, dass schutzwürdige Interessen der Betroffenen überwiegen, ist zu weit gefasst, um einen wirksamen Schutz zu gewährleisten. Grundsätzlich ist anzumerken, dass die Vorschriften des BDSG nur dann Anwendung finden, wenn der Sachverhalt der Videoüberwachung nicht in anderen Gesetzen spezieller geregelt ist (sogenannte Subsidiarität). Dies betrifft insbesondere die Ordnungsbehörden, denen in den Polizeigesetzen der Länder sowie in der Strafprozessordnung näher beschriebene Befugnisse eingeräumt sind. Dabei ist die Videoüberwachung in der Regel nur erlaubt, wenn diese nach außen hin erkennbar ist. Nur in Ausnahmefällen ist eine verdeckte Überwachung zulässig, etwa wenn es Straftaten von erheblicher Bedeutung zu verhindern oder aufzuklären gilt. Inwieweit die einschlägigen Vorschriften gegen das Grundrecht auf „informationelle Selbstbestimmung“ verstoßen, entscheidet in letzter Instanz das Bundesverfassungsgericht. Wie bereits erwähnt, ist das anlassunabhängige und flächendeckende Aufzeichnen von Kfz-Kennzeichen vom BVerfG als unzulässig verworfen worden.

Konkretere Regelungen nötig

Inwieweit die flächendeckende Überwachung des öffentlichen Raums wirklich dabei hilft, Straftaten zu verhindern oder aufzuklären, kann noch nicht abschließend beurteilt werden. Erfahrungen aus anderen Ländern (zum Beispiel England) zeigen keine signifikante Abnahme der Kriminalität; vielmehr sind die Behörden teilweise nicht mehr in der Lage, die ungeheure Datenflut angemessen auszuwerten. Was die Überwachung von Verkaufsräumen (Kaufhäuser und Supermärkte) angeht, so ist der Trend zur Videoüberwachung hingegen weiter ungebrochen. Dies ist angesichts erheblicher Verluste durch Ladendiebstahl (im Jahre 2007 meldete der deutsche Einzelhandel Inventurdifferenzen von 3,3 Milliarden Euro) nicht verwunderlich. Wer jedoch an öffentlichen Verkaufsflächen Kameras installiert, muss dies gemäß § 6b Abs. 2 BDSG gesondert kenntlich machen. Ansonsten werden die durch Videoaufzeichnungen gewonnenen Beweise von den Gerichten nicht gewürdigt. Denn nach mittlerweile einhelliger Rechtsprechung soll der Ladeninhaber im Prozess keinen Vorteil durch den Verstoß gegen die Kennzeichnungspflicht erlangen. Das Thema Videoüberwachung wird also auch in Zukunft weiter für Diskussion sorgen. Aus rechtlicher Sicht wäre es sinnvoll, in Bezug auf den „nicht öffentlichen Bereich“ konkretere Regelungen zu erlassen, um Rechtssicherheit für alle Beteiligten zu schaffen. Denn die Videoüberwachung ist – deren rechtmäßiger Einsatz vorausgesetzt – nach wie vor ein wichtiges Mittel im Kampf gegen die leider immer noch ansteigende Kriminalität.

Dr. Ulrich Dieckert, Partner der überörtlichen Sozietät Roggelin Witt Wurm Dieckert, www.roggelin.de

Rechtslage Videoüberwachung 2009

Dirk Klages / / Rechtslage Videoüberwachung
Fachartikel aus PROTECTOR 5/09, S. 16 bis 17

Zwischen Kontrollieren und Spionieren

Zur Rechtslage bei der Videoüberwachung

Videoüberwachung greift generell in das per Grundgesetz festgelegte allgemeine Persönlichkeitsrecht ein. Nicht selten führt der Einsatz von Videoüberwachungsanlagen in öffentlichen Bereichen zu Protesten von Datenschützern und zu Auseinandersetzungen mit den Behörden. In Unternehmen führen Firmenleitung und Personal- oder Betriebsräte kontroverse Diskussionen, um sich im Konflikt „Videoüberwachung“ zu einigen. Bundesdeutsche Gerichte müssen sich unvermindert mit Unstimmigkeiten und Klagen gegen Videoüberwachungsanlagen auseinander setzen.

Hinweis auf Videoüberwachung

Grundsätzlich muss bei der Planung einer Videoüberwachung geklärt werden: Soll eine Überwachung öffentlich zugänglicher oder nichtöffentlicher Räume vorgenommen werden – unter Umständen beides. Öffentlich zugängliche Räume können von allen Personen zu einem bestimmten Zweck betreten werden. Dazu gehören Einkaufspassagen, Tankstellen, Straßen und Plätze, aber auch Busse und Taxis. Videoaufnahmen, auf denen die Gesichter von Personen zu erkennen sind, gelten als personenbezogene Daten.

Bild: Pixelio/Fionn Große
Videoüberwachung ist oft Anlass für rechtliche Auseinandersetzungen. Es gilt daher, einige grundlegende Regeln bei der Anwendung zu beachten. (Bild: Pixelio/Fionn Große)

Sie unterliegen deshalb den Datenschutzregelungen des Bundes und der Länder. Nach dem Bundesdatenschutzgesetz (BDSG) ist die Videoüberwachung für öffentlich zugängliche Räume generell zulässig (BDSG §6b). Besonders an solchen Stellen, die allgemein als kriminalitätsgefährdet gelten. Dabei handelt es sich um eine sogenannte offene Videoüberwachung, die mit einem deutlichen Hinweis auf eine Kameraanlage zu kennzeichnen ist. Als Hinweisschild kann das Piktogramm nach DIN 33450 dienen. Nichtöffentliche Räume sind solche, die nur von einem festgelegten Personenkreis betreten werden dürfen. Dazu zählen Werksgelände, Büros und Produktionshallen. Unternehmen begründen den Einsatz von Videotechnik gern damit, um ganz allgemein Diebstählen vorbeugen zu wollen. Letztendlich kämen derartige Maßnahmen der Firma und damit allen Mitarbeitern zugute. Jedoch gelten unklare, verwaschene Verdachtsmomente nicht als ausreichende Gründe für die Installation einer Videoüberwachungsanlage.

Nicht grundsätzlich verboten

Das Bundesarbeitsgericht hat für Videoüberwachungsanlagen in Unternehmen eindeutige Vorgaben gemacht. Der Arbeitgeber darf Videoüberwachung einsetzen, wenn er ein berechtigtes Interesse dafür nachweisen kann. In aller Regel heißt das, der Arbeitgeber will sein Eigentum und eventuell das von Dritten schützen. Laut Gesetz muss er die Vorgehensweise mit dem Betriebsrat in einer Betriebsvereinbarung abstimmen. Die betroffenen Arbeitnehmer können sich nicht immer auf die Verletzung ihrer Persönlichkeitsrechte berufen. In der Betriebsvereinbarung sind unter anderem folgende Festlegungen zu treffen: die zulässige Speicherdauer der Bilder. Laut Arbeitsgericht sind bis zu 60 Tage zulässig. Danach sind die Bilder zu löschen, außer, sie werden zur Beweissicherung benötigt. Weiterhin ist zu regeln, wer Zugriff auf die Bilddaten hat und wie lange die Überwachungsmaßnahme dauern soll.

Geheime Überwachung

Laut Strafprozessordnung (StPO) wird das Bestehen eines dringenden Verdachtes auf arbeits- oder strafrechtliche Verstöße gefordert, um eine verdeckte Videoüberwachung durchführen zu können. Weiterhin ist Bedingung, dass die Feststellung des Täters mit anderen Mitteln keine Erfolgsaussichten hat. Damit sind Mittel gemeint, die das Persönlichkeitsrecht wahren, zum Beispiel eine Befragung. Dass mit der Überwachung auch unbeteiligte Dritte mit erfasst werden können, ist dabei unerheblich. Eine geheime Videoüberwachung ist also nur dann erlaubt, wenn ein Verdacht gegen bestimmte Personen vorliegt und wenn diesem Verdacht ein räumlicher Bereich zugeordnet werden kann. Aufenthalts- und Sozialräume sowie Büros sind von der Videoüberwachung auszunehmen.

Das Bundesarbeitsgericht hat auch eindeutig festgelegt, dass es unzulässig ist, eine dauerhafte Videoüberwachung einzurichten, die der Kontrolle des Verhaltens und der Arbeitsleistung von Mitarbeitern dient. Dass diese Grenzen nicht immer scharf gezogen sind, zeigen Vorfälle aus jüngster Zeit – besonders dann, wenn in Unternehmen Betriebsräte fehlen.

Michael Orth, freier Journalist in Fredenbeck

Video-Kompressionsverfahren JPEG MPEG H.264

Dirk Klages / / Grundlagen IP-Video
Fachartikel aus PROTECTOR 11/08, S. 22 bis 23

Überblick Kompressionsverfahren

Moderne Video-Algorithmen

Alle IP-Videoprodukte nutzen eine digitale Kompression für ihre Videos. Denn: Unkomprimiertes Video in angemessener Qualität braucht eine Datenrate von bis zu 108 Megabit/Sekunde. Ohne Videokomprimierung lässt sich also keine vernünftige IP-Videoüberwachung realisieren. Allerdings unterscheiden sich die Verfahren erheblich.

Bild: Pixelio/Micha
Komprimierte Bilddaten schonen Bandbreiten- und Speicherkapazität. (Bild: Pixelio/Micha)

In den frühen 1990er Jahren, als der ursprüngliche JPEG-Standard eingeführt wurde, Visitec verschickte man eine Reihe von JPEG-Bildern sequentiell (25 oder 30 Bilder) und bekam bewegte Bilder auf der Empfangsseite. Ein zunächst recht simples Verfahren. Im Laufe der Jahre brachten neue Algorithmen, wie MPEG-2 (1995), MPEG-4 (1999) und H.264 (2003), Verbesserungen bei der Kompression. M-JPEG ist dennoch der am häufigsten verwendete Codec, dessen wichtigste Vorteile der geringe Prozessor-Overhead, einfache Bearbeitung, einfache Umsetzung durch Entwickler mittels vorhandener JPEG-Algorithmen oder -Bibliotheken sowie die hohe Kompatibilität sind. Nachteil ist die hohe Bitrate im Vergleich mit den neueren Algorithmen. MPEG-2 ist in der Broadcast- und Multimedia-Welt weit verbreitet: Satellitenübertragung, DVDs oder Digitales Fernsehen (DVB-T) basieren beispielsweise auf MPEG-2. Dem Format liegt daher ein sehr ausgereifter und stabiler Algorithmus zu Grunde, der gut geeignet ist für Bitraten von vier bis zehn Megabit/Sekunde. Bei niedrigeren Bitraten können MPEG-Artefakte (Blocking) allerdings sehr störend wirken.

Neue Verfahren

MPEG-4 wurde zunächst nur für die Videoübertragung mit niedrigen Bitraten eingesetzt. Der Algorithmus ist allerdings für Bitraten von wenigen Kilobit pro Sekunde zu sechs Megabit pro Sekunde sehr effizient. Es entsteht bei gleicher Bildqualität nur etwa die Hälfte der Daten im Vergleich zu MPEG-2. Bei niedrigen Bitraten zeigt MPEG-4 eine weitaus weniger störende Qualitätsminderung der Bilder. Die Artefakte werden als eher „akzeptabel“ empfunden. H.264, auch bekannt als AVC (Advanced Video Codec) oder MPEG-4 Part 10, enthält eine Reihe von neuen Funktionen, mit denen Video noch effektiver komprimiert werden kann als mit bisherigen Standards. H.264 sollte deutlich universeller als alle zuvor angewandten Verfahren unter einer Vielzahl von Umständen in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden können. Es wurde für Broadcast-Anwendungen entwickelt, bei denen Rechenleistung kein Problem darstellt. Die begrenzte Rechenleistung eines modernen DSP bedingt aber, dass hier die meisten der Funktionen im H.264-Standard nicht verwendet werden können. Aus diesem Grund basieren qualitativ hochwertige H.264-Encoder auf Asics oder DSPs in Kombination mit Hardware-Beschleunigung. In den H.264-Standard wurde auch eine Menge Arbeit in Bezug auf Vermeidung von Artefakten und Bildverschlechterungen gesteckt. Besondere Maßnahmen dienen zur Verschleierung der MPEG-Artefakte für das menschliche Auge.

Bildqualität und Rechenleistung

Bei M-JPEG hängt die Bildqualität direkt von der Datenrate ab. Um hier eine befriedigende Bildqualität bei voller Bildrate zu erhalten, muss die Bitrate mehr als zehn Megabit pro Sekunde betragen. Mit H.264 kann eine gute Qualität mit voller Bildrate und -auflösung schon mit zwei Megabit erreicht werden; bei MPEG-4 mit vier und und bei MPEG-2 mit sechs Megabit. Für eine befriedigende Qualität reichen sogar nur 500 Kilobit bei H.264, ein Megabit bei MPEG-4 und etwa drei Megabit bei MPEG-2. In der Praxis hat jeder Codec eigene Vor-und Nachteile. Charakteristisch für M-JPEG sind hohe Kompatibilität, geringe Rechenleistung und hohe Bitrate. MPEG-2 bietet Broadcast-Qualität-, mittleren Rechenaufwand und mittlere Bitrate. MPEG-4 weist eine geringe Bitrate, mittleren Rechenaufwand und eine geringe Kompatibilität auf. H.264 überzeugt mit niedrigster Bitrate und künftiger HD-Unterstützung, benötigt aber eine sehr hohe Rechenleistung. Dies gilt auch für die Decodierung; man benötigt mehr CPU-Power. Zum Glück steigt mit den modernen Dual-Core- und Quad-Core-Prozessoren auch die Rechenleistung.

Qualitativ hochwertig

Wie bereits erwähnt, benötigt M-JPEG nur wenig CPU-Leistung – sowohl beim Codieren als auch beim Decodieren der Bilder – und sorgt für relativ hohe Interoperabilität. Standbilder (JPEG-Dateien) oder Sequenzen von Bildern (M-JPEG) können zu FTP-Servern, E-Mail-Adressen oder per MMS übertragen werden. Auch über HTTP können sie abgerufen werden. Fast jeder PC ist in der Lage, (M)-JPEG-codierte Bilder anzuzeigen. M-JPEG eignet sich daher nicht sehr gut für Live-Betrachtung oder kontinuierliche Aufzeichnung, es ist aber ideal für ereignisgesteuertes Abrufen von Standbildern oder die Übertragung von kurzen Alarm-Videos. Bei Anwendungen, wo Latenz, Bildqualität und Auflösung wichtig sind und wo die Bandbreite kein Problem darstellt, ist MPEG-2 vorzuziehen – insbesondere bei Live-Betrachtung und in kritischen Anwendungen. Beim Betrieb nur mit I-Frames bei acht Megabit/Sekunde hat MPEG-2 immer noch die beste Bildqualität. Die Anwendung von MPEG-2 ist durch Patente geschützt (MPEGLA.org); für jeden Encoder und Decoder ist eine Lizenzgebühr zu zahlen.

Wahlfreiheit

Wo die Bandbreite begrenzt ist (Internet, WAN oder Aufzeichnung) wird MPEG-4 viel klarere und weichere Bilder bei niedrigen Bitraten liefern als MPEG-2; die Grenze liegt hier bei vier Megabit pro Sekunde für D1 und um 64 Kilobit pro Sekunde für CIF-Auflösung. MPEG-4 ist ideal für die Speicherung und das Live-Streaming von Video über geringe Bandbreiten. Alles in allem ist H.264 nach wie vor das Format der Zukunft sowohl für hohe Qualität (720 oder 1.080 Pixel für HDTV- und Megapixelkameras) und für Anwendungen mit geringer Bandbreite. Aber genau wie beim MPEG-4-Standard gibt es viele Varianten, was in Sachen Interoperabilität zu Problemen führen kann. Da jedes Kompressionsverfahren für bestimmte Anwendungen optimiert ist, gibt es keinen absoluten „Gewinner“ oder den besten Algorithmus für alle CCTV- oder Video-Anwendungen. In einigen Fällen bestimmt die bereits installierte Technik die Verwendung eines speziellen Algorithmus und beschränkt die Auswahl an Produkten. Daher sollte ein Video-Server oder eine IP-Kamera in der Lage sein, in den meisten gängigen Formaten zu codieren.

Test CCTV-Objektive für D1- u. MegaPixel-Auflösung

Dirk Klages / / Grundlagen Video Optik
Testbericht aus PROTECTOR Special Videoüberwachung 2008, S. 24 bis 33

PROTECTOR Test Objektive 2008, Teil 1

Scharfes Linsengericht

Das Objektiv sitzt an entscheidender Position im Überwachungssystem. Wer hier Qualität verschenkt, kann sie später nicht mehr zurückgewinnen. Schon allein deshalb spielt sorgfältiges Abwägen bei der Objektivwahl eine enorm wichtige Rolle.

Mit dem PROTECTOR Test Objektive geben wir Anhaltspunkte und eine Vergleichsbasis für den täglichen Gebrauch. Dazu haben wir eine Auswahl an Modellen gängiger Hersteller getestet und bewertet. Im ersten Teil des Test nehmen wir Standard-Vario-Objektive mit einem Brennweitenbereich von ungefähr drei bis acht Millimeter unter die Lupe und stellen die Ergebnisse in einem Vergleichstest gegenüber. Im zweiten Teil mussten verschiedene Megapixel-Objektive zeigen, ob sie den Anforderungen hochauflösender Bildsensoren genügen. Die Ergebnisse dieser Kategorie haben wir in in einzelnen Tests aufbereitet – ein Vergleichstest wäre hier auf Grund der vielen unterschiedlichen Merkmale bei gleichzeitig relativ wenigen Modellen nicht sinnvoll. Die Messungen und der Testaufbau ähneln sich bei Standard- und Megapixel-Objektiven stark; die geprüften Kriterien sind weitestgehend identisch, nur der Maßstab zur Bewertung weicht ab. Einzelheiten zum Testaufbau und der geprüften Kriterien finden sich im folgenden Kasten.

Testziel und Durchführung

Der PROTECTOR Test Objektive für Videoüberwachungsanlagen 2008 zeigt, was aktuelle Objektive für Überwachungszwecke leisten und wo Stärken und Schwächen der einzelnen Modelle liegen. Hierzu wurden die Objektive einer ausgiebigen Prüfung im Testlabor unterzogen. Diese beeinhaltete eine MTF-Messung (Erklärung siehe Glossar) für zehn, 20 und 40 Linienpaare pro Millimeter bei offener Blende und verschiedenen Bildhöhen, eine Messung der Vignettierung bei offener Blende, die Messung des Falschlichtanteils und die Ermittlung der Verzeichnung. Bei Vario-Optiken erfolgte die Messung jeweils bei kleinster und größter Brennweite.
Mit der Durchführung wurde das Testlabor Testfactory in Stuttgart beauftragt. Die Testfactory ist nach DIN EN 45001 sowie nach DIN EN ISO 9001 akkreditiert und damit einem weltweit anerkannten Qualitäts-, Kontroll- und Normierungsprozess unterworfen. Durch diese Verbindung von langjähriger Erfahrung mit neuesten Messgeräten wird ein Optimum an Know-how und Objektivität erreicht.

Kontakt: Testfactory, Leuschnerstraße 1, D-70174 Stuttgart, www.testfactory.de

Allrounder im Vergleich

Der gängige Brennweitenbereich von etwa drei bis acht Millimeter ist für viele Anwendungen in der Videoüberwachung geeignet. Zu berücksichtigen ist aber: An Kameras mit 1/4 Zoll Sensoren wird der Bildwinkel enger, an solchen mit 1/2 Zoll Sensoren weiter. Diese Klasse an Allround-Vario-Objektiven wurde in unserem Test jeweils bei kleinster und größter Brennweite geprüft. Je nach Kriterium unterscheiden sich die Ergebnisse im Weitwinkelbereich deutlich von denen im Telebereich. Am sichtbarsten wird es bei der Verzeichnung. Bei allen Objektiven ist bei der Anfangsbrennweite um 3,0 Millimeter eine recht markante, tonnenförmige Verzeichnung zu erkennen. Diese starke Verzeichnung im Weitwinkelbereich scheinen die Hersteller bewusst in Kauf zu nehmen, um einen größeren Winkel abbilden zu können. Die Objektive nähern sich hier dem Prinzip einer Fischaugenoptik, die auch einen möglichst großen Bereich auf Kosten der Verzeichnung abdeckt. Im Telebereich sind die Messwerte fast ausschließlich als gut zu bewerten.

Hintergrund: Objektivtypen

Grundsätzlich kann man drei Objektivtypen unterscheiden: Festbrennweite, Zoom- und Vario-Objektiv.
Festbrennweitige Objektive zeichnen sich in der Regel durch eine hohe Lichtstärke, eine kompakte Bauform und geringes Gewicht aus. Allerdings ist der Aufnahmewinkel fix, so dass verschiedene Bildausschnitte nur durch Veränderung der Distanz zwischen Objekt und Kamera gewählt werden können.
Zoom-Objektive decken einen größeren, wählbaren Brennweitenbereich ab. Sie ermöglichen gleichzeitig einen Überblick über ein größeres Gebiet und ein Vergrößern von Details. Dieser Brennweitenbereich bildet den sogenannten „optischen Zoom“. Meist sind Zoom-Objektive mit Motoren für die Steuerung von Brennweite, Fokus und/oder Blende ausgestattet.
Vario-Objektive sind einfacher konstruiert als Zoom-Objektive und müssen bei Veränderung der Brennweite nachfokussiert werden. Allerdings sind sie kompakter, leichter und oft auch günstiger als Zoom-Objektive.

Bei den Falschlichtmessungen liegen im Telebereich ausnahmslos alle Objektive unter einem Prozent und erreichen damit einen sehr guten Wert. Im Weitwinkelbereich bleibt dies bei den meisten Modellen so, einige pendeln sich auf gutem Niveau ein. Die Vigenttierung ist bei allen Objektiven nahezu unsichtbar, sofern man einen Sensor passender Größe verwendet. Da sie sich unterhalb von 0,5 Blendenstufen bewegt, bleibt sie auch visuell fast nicht wahrnehmbar.

Spreu und Weizen

Die MTF-Messungen offenbaren Stärken und Schwächen der einzelnen Optiken. Um aber wirklich die Spreu vom Weizen trennen zu können, muss man die Messwerte und Grafiken differenziert betrachten. Die Ergebnisse für Kontrast und Auflösung unterscheiden sich teilweise stark zwischen Zentrum, Feldmitte und Rand des Objektivs. Hinzu kommt, dass die Werte für sagitale und tangentiale Messung abweichen. Weitere Einzelheiten zu jedem getesteten Objektiv finden sich daher in den entsprechenden Kästen auf den folgenden Seiten. Hintergrundwissen zur Messung der Modulations-übertragungsfunktion (MTF) und zur Deutung der Grafiken haben wir im folgenden Kasten zusammengefasst.

Modulationsübertragungsfunktion / MTF

Die Modulationsübertragungsfunktion oder Modulationstransferfunktion (MTF) beschreibt die Qualität der Abbildung eines bildgebenden Systems (Objektiv, Teleskop, Mikroskop).

Bild 1

Bei der Messung wird eine Testvorlage mit schwarzweißen Linienpaaren von hinten beleuchtet und die sich ergebende Helligkeitsverteilung gemessen. Es entsteht auf Grund von Beugung eine Sinuskurve. Anschließend wird der Vorgang mit dazwischengeschaltetem Testobjektiv wiederholt. Es ergibt sich wieder eine sinusähnliche Kurve, die in der Regel allerdings eine niedrigere Amplitude besitzt. Nur bei einer perfekten Abbildung wären die Kurven identisch (Bild 1).

Aus den Abweichungen kann auf die Qualität des Objektivs geschlossen werden.
Die Qualität ist abhängig von der Lage im Bildfeld; ein Qualitätsabfall zum Rand hin ist die Regel. Um zu aussagekräftigen Daten zu kommen, wählt man Ortsfrequenzen aus, die hohe praktische Bedeutung haben. Üblich sind zehn, 20 und 40 Linienpaare pro Millimeter (Lp/mm). Die Modulationsübertragung bei 40 Lp/mm lässt auf die kontrastreiche Wiedergabe sehr feiner Details schließen. Die Modulationsübertragung bei niedrigen Ortfrequenzen wie zehn Lp/mm entscheidet über den subjektiven Kontrasteindruck bei der Betrachtung des Bildes.

Bild 2

Dabei ist nun auch die Richtung der Linienstrukturen entscheidend – insbesondere ob sie tangential (als Tangente am Bildkreis) oder sagittal (lotrecht zur Tangente) verlaufen (Bild 2). Ein typisches MTF-Diagramm besitzt daher Kurven für beide Richtungen.

Als Anhaltspunkte zur Interpretation der MTF-Kurven sei folgendes ergänzt: Auf der X-Achse des Diagramms wird der Abstand von der Bildmitte aufgetragen, auf der Y-Achse der Wert den die MTF erreicht; er kann maximal bei 100 Prozent liegen. Die Kurve für tangentiale Strukturen wird strichliert und für sagittale Linien durchgezogen dargestellt. Untereinander sind die Kurven für 40, 20 und zehn Lp/mm eingezeichnet. Je weiter oben diese liegen, desto besser ist die Qualität. Im Idealfall sollten diese gleichmäßig verlaufen und erst spät abfallen. Außerdem gilt: Je näher die Kurven für tangentiale und sagittale Gitter beieinander liegen, desto besser das Bild.

Testbericht aus PROTECTOR Special Videoüberwachung 2008, S. 24 bis 33

PROTECTOR Test Objektive 2008, Teil 2

Testergebnisse Vario-Objektive/Standard

CBC Deutschland – Computar TG3Z2910FCS-IR

Das TG3Z2910FCS-IR von CBC ist ein DC-gesteuertes Vario-Objektiv mit CS-Anschluss. Es ist für die Verwendung an Kameras mit 1/3 Zoll Sensoren gedacht und deckt an diesen einen Brennweitenbereich von 2,8 bis 8,2 Millimeter ab; das entspricht einem horizontalen Blickwinkel von 95 bis 35,6 Grad*. Die Anfangslichtstärke im Weitwinkelbereich beträgt F 1,0. Das Objektiv besitzt asphärische Elemente und ist dank IR-Korrektur Tag/Nacht-tauglich.
Im Weitwinkelbereich ist die Auflösung des Computar von der Bildmitte bis zum Rand relativ konstant auf gutem Niveau. Der Kontrast fällt zum Rand hin von sehr guten auf gute Werte ab. In der Telestellung ist die Auflösung in der Bildmitte und in der Feldmitte sehr gut, im Randbereich erreicht sie noch gute Werte. Den Kontrast kann man im Telebereich durchweg als sehr gut beurteilen. Die Verzeichnung ist wie bei allen getesteten Objektiven im Weitwinkel relativ stark tonnenförmig, im Telebereich ist sie nur noch schwach ausgeprägt. Die Vignettierung bleibt mit maximal 0,14 Blendenstufen in Weitwinkel- und 0,08 in Telestellung extrem gering und kann damit als praktisch unsichtbar eingestuft werden. Der Falschlichtanteil bewegt sich zwischen 0,9 und 1,0 Prozent und ist damit ebenfalls gering.

 

 

Diagramme der MTF-Kurven für 10, 20 und 40 Lp/mm: links bei kleinster, rechts bei größter Brennweite. X-Achse: Abstand zur Bildmitte; Y-Achse: MTF in Prozent. Strichliert: tangentiale Strukturen; durchgezogen: sagittale Strukturen.

CBC (Deutschland) GmbH, Hansaallee 191, 40549 Düsseldorf, Tel.: +49 211 53067-0, Fax: -180, info@cbc-de.com, www.cbc-de.com

*) Angaben der Hersteller

Monacor International – VZLCS-1014D

Das VZLCS-1014D von Monacor besitzt einen Brennweitenbereich von 2,8 bis 10,0 Millimeter und eine Anfangslichtstärke von F 1,4 im Weitwinkelbereich. Der Anschluss an Kameras erfolgt mit einem CS-Mount. Das Objektiv eignet sich für Modelle mit 1/3 Zoll Sensoren, die Blendensteuerung geschieht über DC-Spannung.
Bei kleinster Brennweite ist die Auflösung des Monacor-Objektivs in der Bildmitte gut bis sehr gut; zum Rand hin fällt sie auf ein befriedigendes Niveau ab. Für den Kontrast ergeben sich im Zentrum und in der Feldmitte sehr gute und am Rand gute Werte. In der Telestellung ist die Auflösung ähnlich verteilt wie im Weitwinkelbereich: in der Bildmitte sehr gut, im Randbereich befriedigend; insgesamt ist sie aber etwas höher als in diesem. Im Telebereich erzielt das Objektiv beim Kontrast im Zentrum sehr gute Ergebnisse und gute Ergebnisse in der Feldmitte und am Rand.Auch bei diesem Modell zeigt sich im Weitwinkel eine relativ starke tonnenförmige Verzeichnung, die im Telebereich nur schwach ausgeprägt ist. Die Vignettierung ist mit 0,16 Blendenstufen im Weitwinkel und 0,05 im Tele sehr gering und nahezu nicht wahrnehmbar. Der Falschlichtanteil liegt bei kleinster Brennweite mit 1,15 Prozent auf einem guten Niveau und mit 0,95 Prozent im Telebereich sogar auf sehr gutem Niveau.

 

 

Monacor International GmbH, Zum Falsch 36, 28307 Bremen, Tel.: +49 421 4865-0, Fax: +49 421 4884-15, info@monacor.de, www.monacor.de

Pentax – TS3V310ED (HK)

Das Pentax-Modell TS3V310ED (HK) ist ein Tag/Nacht-taugliches Objektiv für Kameras mit 1/3 Zoll Sensoren und CS-Mount. Es besitzt ein Brennweitenspektrum von 3,0 bis 8,0 Millimeter und deckt damit einen horizontalen Blickwinkel von 93 bis 35 Grad* ab.
Im Weitwinkelbereich liegt die Anfangsblende bei F 1,0. Die Blendensteuerung erfolgt über DC-Gleichspannung. Im Weitwinkel ist die Auflösung der Pentax-Optik von der Bildmitte bis zum Rand relativ konstant auf befriedigendem Niveau. Beim Kontrast ergeben sich durchweg gute Werte, unabhängig von der Position im Bild. In der Telestellung verbessert sich die Auflösung auf ein gutes Maß, nur am Rand zeigen sich noch leichte Schwächen. Der Kontrast bleibt unverändert gut. Für die Verzeichnung gilt wie bei allen Objektiven im Test: im Weitwinkel relativ stark, im Telebereich schwach tonnenförmig. Die Vignettierung ist mit 0,13 Blendenstufen in Weitwinkel- und 0,08 in Telestellung äußerst gering und damit praktisch unsichtbar. Der Falschlichtanteil erreicht zwischen 0,8 und 0,9 Prozent und ist daher als sehr gut zu bewerten.

 

Pentax Europe GmbH, Julius-Vosseler-Str. 104, 22527 Hamburg, Tel.: +49 40 56192-0, Fax: +49 40 566475, ssd@pentax.de, www.pentax.de

Security-Center – Eyseo TV8555

Mit dem TV8555 bietet Security-Center ein IR-taugliches, asphärisches Varioobjektiv mit 2,9 bis 8,2 Millimeter Brennweite an. An einer Kamera mit 1/3 Zoll großem Sensor deckt das Objektiv einen horizontalen Blickwinkel von 98 bis 35 Grad* ab. Der Anschluss geschieht über CS-Mount. In Weitwinkelstellung liegt die kleinste Blende bei F 1,0, die Blendenregelung erfolgt manuell.
Das TV8555 weist im Weitwinkelbereich eine von der Bildmitte bis zum Rand durchgehend gute Auflösung auf. Auch die Ergebnisse für den Kontrast liegen auf einem konstant guten, teilweise sogar sehr guten Niveau. Im Telebereich verbessert sich die Auflösung auf ein durchweg sehr gutes Maß. Auch der Kontrast erhöht sich hier auf sehr gute Werte für nahezu alle Bildbereiche, lediglich am Rand zeigen sich noch leichte Schwächen. Die Verzeichnung ist wie im gesamten Testfeld relativ stark tonnenförmig im Weitwinkel und schwach im Telebereich. Die Vignettierung bleibt praktisch unmerklich. Im Weitwinkelbereich beträgt sie maximal 0,13 Blendenstufen und in der Teleeinstellung extrem geringe 0,03 Blendenstufen. Der Falschlichtanteil liegt bei 1,1 respektive 0,9 Prozent und ist damit als gut bis sehr gut einzustufen.

Security-Center GmbH & Co. KG, Linker Kreuthweg 5, 86444 Affing/Mühlhausen, Tel.: +49 8207 95990-0, Fax: -100, E-Mail: info@security-center.de, www.security-center.org

Tamron – 13VM308AS

Das 13VM308AS von Tamron besitzt einen Brennweitenbereich von 3,0 bis 8,0 Millimeter und damit eine Blickwinkel von 91 bis 36 Grad* an einem 1/3 Zoll Sensor. Die Anfangsblende liegt bei 1,0 und wird manuell gesteuert (DC-Version verfügbar). Zum Kameraanschluss dient der CS-Mount. Das Objektiv besitzt asphärische Elemente, ist aber nicht IR-korrigiert.
Im Weitwinkelbereich liegt die Auflösung der Tamron-Optik von der Bildmitte bis zum Rand relativ gleichmäßig auf einem befriedigendem Level. Beim Kontrast ergeben sich meist gute Werte. In der Telestellung verbessert sich die Auflösung auf ein gutes Niveau, mit leichten Defiziten am Rand. Der Kontrast verschlechtert sich minimal, bleibt aber zwischen gut und befriedigend, je nach Position im Bild. In Sachen Verzeichnung zeigt sich das gewohnte Bild, im Weitwinkel stark und im Tele schwach tonnenförmig. Die Vignettierung ist mit maximal 0,09 Blendenstufen in Weitwinkel- und 0,07 Blendenstufen in Telestellung extrem gering und so praktisch unsichtbar. Ebenfalls sehr gering ist der Falschlichtanteil mit 0,5 und 0,4 Prozent im Weitwinkel- beziehungsweise Telebereich.

Tamron Europe GmbH, Robert Bosch Str. 9, 50769 Köln, Tel.: +49 221 970325-0, Fax: -4, cctv@tamron.de, www.tamron.de

Videor Technical – Eneo F037Z2.710M

Das Modell Eneo F037Z2.710M von Videor Technical deckt mit seinem Brennweitenbereich von 3,0 bis 8,0 Millimeter an 1/3 Zoll Kameras einen Blickwinkel von 91 bis 36 Grad* ab. Zum Anschluss an eine Kamera dient ein CS-Mount. Die Anfangsblende liegt im Weitwinkelbereich bei F 1,0, die Blendensteuerung erfolgt manuell. Asphärische Linsenelemente sollen die Abbildungsleistung erhöhen.
Bei der kleinsten Brennweite ist die Auflösung des Eneo-Objektivs in allen Bildbereichen gut bis befriedigend, am besten ist sie in der Bildmitte und am Rand. Für den Kontrast ergeben sich im Zentrum sehr gute bis gute Werte, in der Feldmitte und am Rand liegen die Werte auf gutem bis befriedigendem Niveau. In der Telestellung ist die Auflösung im Zentrum und in der Feldmitte sehr gut, im Randbereich ist sie gut. In Sachen Kontrast erzielt das Objektiv hier fast durchgehend gute Ergebnisse. Die Verzeichnung entspricht in etwa jener der anderen Kandidaten. Was die Vignettierung angeht, bewegt sich diese mit 0,22 und 0,05 Blendenstufen im Weitwinkel- beziehungsweise Telebereich im nahezu unsichtbaren Rahmen. Bei den Messungen des Falschlichtanteils erzielte die Optik sowohl bei kleinster als auch bei größter Brennweite mit 0,6 und 0,3 Prozent jeweils sehr gute Ergebnisse.

Videor Technical E. Hartig GmbH, Carl-Zeiss-Straße 8, 63322 Roedermark, Tel.: +49 6074 888-0, Fax: -100, info@videortechnical.com, www.videortechnical.com

Testbericht aus PROTECTOR Special Videoüberwachung 2008, S. 24 bis 33

PROTECTOR Test Objektive 2008, Teil 3

Testergebnisse Megapixel-Objektive

Nachstehend finden sich die Ergebnisse der einzelnen getesteten Megapixel-Objektive. Der Laboraufbau unterscheidet sich kaum von dem, der für Standard-Objektive angewandt wurde. Die Messungen und Kriterien gleichen sich weitestgehend, nur der Bewertungsmaßstab weicht ab. Direkt vergleichbar sind die Ergebnisse dennoch nicht. Da es im Megapixelbereich noch relativ wenige Modelle gibt und sich diese teilweise erheblich unterscheiden, muss man jedes für sich betrachten und bewerten. Festbrennweiten und Vario-Obkjektive lassen sich ebensowenig direkt gegenüberstellen, wie 1/3 Zoll und 2/3 Zoll Optiken. Die Tests dienen demnach eher der Übersicht, welche Bandbreite an Modellen momentan verfügbar ist und wo deren Stärken und Schwächen liegen.
Zusammenfassend gilt, dass einige Megapixel-Objektive bei der MTF-Messung im Vergleich zu den Standard-Vario-Objektiven bessere Werte erzielten. Das bescheinigt ihnen die von Megapixel-Sensoren benötigte höhere Qualität. Allerdings ist der Unterschied nicht so extrem, wie man es vielleicht erwarten würde. Das könnte auch daran liegen, dass sich viele Standard-Objektive schon auf einem sehr guten Niveau bewegen.
Im Zweifelsfall gilt also auch hier „Probieren über Studieren“. Möglicherweise taugt ja auch ein bereits vorhandenes oder günstiges Standardobjektiv für den Megapixel-Einsatz. Michael Gückel

Fujinon – HF16SA-1

Das HF16SA-1 von Fujinon stammt aus der Serie für Machine-Vision-Anwendungen und ist für Kameras mit Sensorgrößen zwischen 2/3 und 1/3 Zoll geeignet. Laut Hersteller eignet es sich für Auflösungen bis fünf Megapixel. Der Anschluss erfolgt über C-Mount. Das festbrennweitige Objektiv verfügt über 16 Millimeter Brennweite (bei 2/3 Zoll) und deckt damit einen Blickwinkel von horizontal 30 Grad* ab. Die Anfangslichtstärke liegt bei F 1,4, die Blende ist manuell regelbar.
Das Fujinon-Objektiv erzielt im Zentrum und in der Feldmitte gute bis sehr gute Werte bei der Auflösung. Lediglich im Randbereich fällt diese dann auf ein insgesamt befriedigendes Niveau ab. Der Kontrast reduziert sich ebenfalls von der Bildmitte zum Rand hin. Im Zentrum liegt er bei gut bis sehr gut, in der Feldmitte bei gut und am Rand noch bei gut bis befriedigend. Eine Verzeichnung ist praktisch nicht vorhanden, es werden weder tonnen-, noch kissenförmige Verzerrungen sichtbar. Auch hier kann man dem Objektiv sehr gute Werte bescheinigen. Die Vignettierung liegt mit 0,21 Blendenstufen ebenfalls im unsichtbaren Bereich. Der Falschlichtanteil liegt bei äußerst geringen 0,4 Prozent und ist damit ebenfalls als sehr gut einzustufen.

Fujinon (Europe) GmbH, Halskestraße 4, 47877 Willich, Tel.: +49 21 54 924-0, Fax: -139, E-Mail: fujinon@fujinon.de, www.fujinon.de

Pentax – C3516-M (KP)

Pentax hat mit dem C3516-M (KP) ein 2/3 Zoll Objektiv mit fester Brennweite und manueller Blendensteuerung im Programm. Die Brennweite von 35 Millimeter entspricht an einem 2/3 Zoll Sensor einem horizontalen Blickwinkel von etwas mehr als 14 Grad*. Die maximale Blendenöffnung liegt bei F 1,6. Zum Anschluss an die Kamera dient ein C-Mount. Laut Hersteller ist es für Kameras mit bis zu zwei Megapixel geeignet.
Die Pentax-Optik zeichnet sich durch sehr gleichmäßige Werte bei Auflösung und Kontrast aus. Die Auflösung ist vom Zentrum über die Feldmitte bis zum Randbereich recht konstant auf einem befriedigendem Niveau. Es zeigt nicht den üblichen Leistungsabfall am Rand. Für den Kontrast gilt das Gleiche; mit dem Unterschied, dass hier ein durchweg guter Wert erreicht wird. In Sachen Verzeichnung lässt das Objektiv nichts zu wünschen übrig. Dank der relativ großen Brennweite ist eine tonnenförmige Verzeichnung praktisch nicht vorhanden, auch kissenförmige Verzerrungen sind nicht sichtbar. Die Vignettierung dürfte mit 0,43 Blendenstufen in der Regel nicht wahrnehmbar sein. Die 0,4 Prozent Falschlichtanteil sind als sehr gut zu bewerten.

Pentax Europe GmbH, Julius-Vosseler-Str. 104, 22527 Hamburg, Tel.: +49 40 56192-0, Fax: +49 40 566475, ssd@pentax.de, www.pentax.de

Tamron – M13VM308

Das Modell M13VM308 aus dem Hause Tamron ist ein Vario-Objektiv mit einem Brennweitenbereich von 3,0 bis 8,0 Millimeter. An einem 1/3 Zoll Sensor entspricht das einem horizontalen Blickwinkel von etwa 92 bis 35 Grad*. Die Anfangsblende beträgt F 1,0, die Blendenregelung geschieht manuell (DC-Version verfügbar). Das Objektiv verfügt über einen CS-Mount.
Im Weitwinkelbereich ist die Auflösung des Tamron-Objektivs im Zentrum sehr gut und in der Feldmitte sowie am Rand gut. Für den Kontrast gilt dies genauso: sehr gut im Zentrum, gut in der Feldmitte und im Randbereich. In der Telestellung verbessert sich die Auflösung etwas. Sie liegt nun in allen Bereichen zwischen sehr gut und gut. Beim Kontrast verschiebt sich die Leistung im Telebereich zum Rand hin. Im Zentrum und in der Feldmitte liegt er auf einem guten Niveau, am Rand steigert er sich sogar auf ein sehr gutes Niveau. Bei der Verzeichnung zeigt sich ein von vielen Vario-Objektiven gewohntes Bild: im Weitwinkel verzeichnet es relativ stark tonnenförmig, im Telebereich ist die Verzerrung schwach ausgeprägt. Die Vignettierung ist mit maximal 0,09 und 0,04 Blendenstufen extrem gering und damit praktisch unsichtbar. Der Falschlichtanteil bewegt sich zwischen 0,47 und 0,35 Prozent und ist damit ebenfalls sehr gering.

Tamron Europe GmbH, Robert Bosch Str. 9, 50769 Köln, Tel.: +49 221 970325-0, Fax: -4, cctv@tamron.de, www.tamron.de

Videor Technical – Eneo F02Z02M-MP

Mit dem Eneo F02Z02M-MP bietet Videor Technical ein Vario-Objektiv für Kameras mit Auflösungen größer als ein Megapixel. An 1/3 Zoll Sensoren entspricht die Brennweite von 2,4 bis 6,0 Millimeter einem horizontalen Blickwinkel von etwa 111 bis 47 Grad*. Die kleinste Blende liegt bei F 1,2 und wird manuell gesteuert. Als Anschluss dient ein CS-Mount.
Die Leistung des Eneo ist in puncto Auflösung und Kontrast nicht nur sehr gleichmäßig, sie ist auch gleichmäßig auf einem sehr guten Level. In der Weitwinkelstellung ergeben sich sehr gute Werte für alle Bildbereiche, lediglich am Rand reduziert sich die Auflösung minimal. Beim Kontrast gilt das uneingeschränkt: sehr gut in allen Bereichen. In der Teleeinstellung zeigt sich das gleiche Bild, beide Werte bleiben unverändert auf sehr gutem Niveau. Auch bei diesem Modell ist eine recht ausgeprägte, tonnenförmige Verzeichnung im Weitwinkelbereich wahrnehmbar, in Telestellung ist sie nur noch schwach vorhanden. Mit 0,17 beziehungsweise 0,08 Blendenstufen bei der Vignettierung ist diese visuell nicht wahrnehmbar. Der Falschlichtanteil erreicht 1,3 und 0,55 Prozent und ist damit als gut bis sehr gut einzustufen.

Videor Technical E. Hartig GmbH, Carl-Zeiss-Straße 8, 63322 Roedermark, Tel.: +49 6074 888-0, Fax: -100, info@videortechnical.com, www.videortechnical.com

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ViSiTec Video-Sicherheit-Technik GmbH

MegaPixel-Kameras benötigen hochwertige Objektive

Dirk Klages / / Grundlagen Video Optik
Fachartikel aus PROTECTOR 5/08, S. 36

Objektivqualität als entscheidender Faktor

Megapixel – Megabild?

Immer mehr Kameras werden mit Megapixel-Sensoren bestückt. Doch eine höhere Auflösung allein sorgt noch nicht für bessere Bilder. Wer „Megapixel“ sinnvoll nutzen will, braucht hochwertige Objektive.

Bildsensoren werden immer hochauflösender. Um das volle Potenzial auszuschöpfen, muss auch das Objektiv entsprechend hochwertig sein.
Bild: Pixelio/Klicker

Der Trend zu immer höheren Auflösungen schreitet auch in der Videoüberwachung weiter voran. Mehr Auflösung, mehr Pixel, mehr Daten, mehr Bildqualität, lautet die gängige Vorstellung – selbst wenn man oft nicht so genau weiß, wie man das gestiegene Datenvolumen über das Firmennetzwerk schaufelt, ohne dass der Administrator einen Wutanfall bekommt. Davon abgesehen kann die oben genannte Kette auch nur dann zufriedenstellend funktionieren, wenn alle Glieder zusammenpassen und jedes für sich eine hohe Qualität garantiert.
Ganz vorne in diesem System stehen die Kameras; und diese sind nur so gut, wie die angesetzte Optik. Denn der beste hochauflösende Sensor nutzt nichts, wenn davor ein schlechtes Objektiv sitzt, das als „schwächstes Glied in der Kette“ die Leistung des gesamten Systems herunter zieht. Um an Kameras mit Megapixel-Auflösung einen tatsächlichen Gewinn an Auflösung und Bildqualität zu erzielen, müssen an die Objektive demnach höhere Anforderungen gestellt werden als bei Pal-Auflösung. Der Anspruch wächst dabei mit der Zahl der Pixel.

Unliebsame Randerscheinungen

Besonders kritisch sind die sogenannten „Randstrahlen“. Sie treten am Rand der Linse durch die Optik und werden stärker gebrochen als die Strahlen in der Mitte. Hier zeigt sich die Qualität eines Objektivs. Denn die Korrektur der am Rand entstehenden Bildfehler und Qualitätseinbußen ist die wahre Kunst des Objektivbaus. Simpel konstruierte Optiken liefern zwar in der Bildmitte oftmals eine gute Qualität, lassen aber zum Rand hin stark nach. Digitale Bildsensoren, gerade die mit hoher Auflösung, verzeihen das nicht. Neben den durch die Optik verursachten Bildfehlern – seien es sphärische Aberrationen, Koma oder Unschärfen – kommt es bei schräg auf den Sensor treffenden Strahlen zu zusätzlichen Fehlern in Form von Vignettierung oder Farbverschiebungen. Diese Fehler zu korrigieren oder zumindest auf ein Mindestmaß zu reduzieren, ist die Herausforderung der Objektivhersteller. Der Anwender kann sich zusätzlich durch Abblenden (Schließen der Objektiviris) um ein bis zwei Blendenstufen behelfen. Hierbei werden die Randstrahlen abgeschnitten, so dass sie die Bildqualität nicht mehr verschlechtern können. Allerdings verringert sich durch das Schließen der Blende auch die Lichtmenge, die durch das Objektiv treten kann: Der Bildsensor muss mit weniger Licht auskommen. Anschließend versucht die Elektronik den Verlust mittels Signalverstärkung wieder auszugleichen.

Wer rauscht, verliert

Hier ist die Schnittstelle zum zweiten wichtigen Kriterium: der Lichtstärke oder Anfangsöffnung des Objektivs. Meist wird sie in der Form „F 1:1,4“, „F 1:1,8“ oder ähnlich angegeben. Je kleiner dabei die zweite Zahl ist, desto lichtstärker ist eine Optik. Dies kann gerade bei Megapixelkameras von großer Bedeutung sein. Ein Vergleich der Sensorgrößen und der Anzahl der Pixel veranschaulicht den Zusammenhang: Wenn ein Sensor eine gängige Größe von 1/4, 1/3 oder 1/2 Zoll besitzt, auf ihm aber viel mehr Pixel untergebracht sind als bei D1-Auflösung, müssen die Pixel dementsprechend kleiner sein. Durch Verkleinerung werden Pixel aber generell lichtunempfindlicher. Und weniger Licht versucht die Elektronik, wie bereits erwähnt, mit Signalverstärkung zu kompensieren. Das führt meist zu stärkerem Rauschen und einer Verschlechterung der Bildqualität. Daher sind besonders „lichtstarke“ Objektive notwendig – etwa mit F 1:1,0 –, um auch bei schlechtem Licht noch etwas erkennen zu können. Alternativ bieten diese Optiken auch genügend Spielraum für das qualitätsfördernde Abblenden um eine Blendenstufe.

Gute Bilder sind der Lohn

Mit dem sinnvollen Abstimmen von Kamera und Objektiv ist in Sachen Bildqualität sehr viel gewonnen. Und „Megapixel“ verkommt nicht zum reinen Marketingaspekt für Kameras. Zwar ist die Frage, wie man die hochaufgelösten und bandbreitenfressenden Videobilder übers Netzwerk überträgt, damit noch nicht beantwortet – sicher ist nun aber, dass sich das auch lohnt. Michael Gückel

Wichtige Begriffe aus der Videotechnik – verständlich erklärt:

Aberration, chromatische (Farbfehler)
Die Brechzahl einer Linse hängt von der Wellenlänge des einfallenden Lichts ab. Diese auch Dispersion genannte Erscheinung verursacht die chromatische Aberration (vom griechischen Chroma für Farbe). Die verschiedenfarbigen Anteile des Lichts laufen in unterschiedlichen Brennpunkten zusammen, was vor allem an harten Kanten zu unerwünschten Farbsäumen führt.

Aberration, sphärische (Öffnungsfehler)
Die sphärische Aberration bewirkt, dass achsparallel einfallende Lichtstrahlen nach dem Durchgang durch das optische System nicht im gleichen Punkt zusammenlaufen. Es entstehen Unschärfen. Je weiter außen der Strahl verläuft, desto stärker ist im Allgemeinen die Abweichung.

Achromat/Apochromat
Achromaten und Apochromaten sind spezielle, mehrschichtige Linsen, die die Farbfehler eines optischen Systems korrigieren.

Anfangsöffnung/Lichtstärke
Die maximale Blendenöffnung eines Objektivs bezeichnet man auch als Anfangsöffnung; sie ist ein Maß für die Lichtstärke. Je kleiner der Wert, desto mehr Licht kann durch die Linsen treten.

Asphärische Linsen
Asphärische Ojektive verfügen über mindestens eine brechende Linsenoberfläche, die von der Kugelform abweicht. Eine solche asphärische (nicht kugelförmige) Fläche ermöglicht die Korrektur der sphärischen Aberration. Die Fertigung einer Asphäre ist in der Regel teurer als die einer sphärischen Linse.

Auflösung, absolute
Anzahl der Linienpaare pro Bildhöhe (Lp) beziehungsweise traditionell aus der Videotechnik die Frequenz in Megahertz (MHz). Gute Kameras sollten bei 1.000 und bei 100 Lx mindestens 230 Lp darstellen können.

Auflösung, relative
Praxisgerechtes Maß für die Wiedergabe feiner Details. Der Wert wird aus der interpolierten Auflösungskurve berechnet mit erhöhter Gewichtung höherer Frequenzen. 100% entsprächen einer geraden Auflösungskurve von 0,5 bis 5,0 MHz auf der 0 dB-Linie. Abweichungen von der 0 dB-Linie (positiv wie negativ) führen zu Abzug. Als gut können Werte ab etwa 70% angesehen werden.

Blende
Die Blende reduziert die durch das Objektiv fallende Lichtmenge durch Beschneiden des Strahlengangs vom Rand her. Dadurch werden gleichzeitig bestimmte Linsenfehler verringert und die Schärfentiefe erhöht. Die Größe der Blende gibt man in Blendenwerten (k) an, die sich aus dem Verhältnis Brennweite (f) durch effektive Eintrittspupille (D) berechnen lässt (k = f/D). Von einer Blendenstufe zur nächsten halbiert sich die durchgelassene Lichtmenge (etwa beim Schließen der Blende von 4 auf 5,6), bei Verdoppelung der Blendenzahl (etwa von 8 auf 16) reduziert sich die Lichtmenge auf ein Viertel.

C-Mount/CS-Mount
C-Mount und das davon abgeleitete CS-Mount sind genormte Anschlussgewinde für Kameraobjektive. Bei beiden beträgt der Durchmesser ein Zoll und die Gewindesteigung 1/32 Zoll. Das Auflagenmaß, also der Abstand zwischen dem Flansch des Objektivgewindes und dem Sensor, beträgt bei C-Mount 17,52 und bei CS-Mount 12,52 Millimeter. Mit einem fünf Millimeter starken Zwischenring können C-Mount-Objektive auch an Kameras mit CS-Mount angeschlossen werden.

DAS
Direct Attached Storage (s. NAS)

DC-Blende
Objektive mit DC-geregelter Blende (DC steht für Gleichstrom) werden von einem in die Kamera integrierten Verstärker gesteuert. Die Spannungsversorgung erfolgt über eine an der Kamera angebrachte vierpolige Buchse.

DVR
Ein DVR ist ein Digitaler Videorecorder, der Video und Audio digital auf eine Festplatte aufzeichnet. DVRs sind so genannte Stand-alone-Geräte, an die Kameras direkt angeschlossen werden können und die ohne weitere Komponenten oder Netzwerkverbindung eigenständig Videodaten aufzeichnen und wiedergeben können. Viele heute angebotene DVR verfügen über einen Netzwerkanschluss, wodurch sie einerseits aus der Ferne gewartet und konfiguriert werden können, andererseits auch auf die gespeicherten Daten von extern zugegriffen werden kann.

Farbwiedergabe
Farbsättigung und Farbabweichungen dienen zur Ermittlung dieses Wertes, der eine sehr gute Korrelation zu subjektiven Beurteilungen der Farbwiedergabe und Farbreinheit aufweist. Werte ab etwa 70% sind gut.

LAN
Local Area Network (s. SAN)

NAS
Network Attached Storage (NAS) bezeichnet einfach zu verwaltende Dateiserver, die eingesetzt werden, um ohne hohen Aufwand unabhängige Speicherkapazität in einem Rechnernetz bereitzustellen. Ein NAS stellt mehr Funktionen bereit, als nur einem Computer Speicher über das Netz zuzuweisen und ist deshalb im Unterschied zu Direct Attached Storage (DAS) immer entweder ein eigenständiger Computer (Host) oder ein Virtueller Computer (Virtual Storage Appliance, VSA) mit eigenem Betriebssystem. Viele Systeme beherrschen auch RAID-Funktionen, um Datenverlusten vorzubeugen.

NVR
Network Video Recorder (NVR) dienen zur Aufzeichnung von Videosignalen im IP-Netzwerk. Anders als DVRs, sind NVRs keine Stand-alone-Geräte, die direkt mit den Kameras verbunden sind, sie bleiben dank Netzwerkanbindung standortunabhängig. NVR sind meist leistungsfähige PCs mit großen Festplattenkapazitäten, auf die über das lokale Netz und das Internet zugegriffen werden kann. Häufig werden sie in einem redundant aufgebauten Cluster zusammengeschaltet, so dass einerseits Daten gespiegelt werden können und andererseits beim Ausfall eines NVRs ein anderer die Aufzeichnung übernehmen kann.

S/N Chrominanz
Bildrauschen (S/N: signal to noise), das sich als Schwankung der Farbsättigung äußert. Gemessen werden diese Schwankungen in einer roten Fläche des Testbildes, die Standardabweichung der Messwerte führt zum angegebenen Signal-Rauschabstand in dB. Gut sind Werte ab 35 dB.

S/N Luminanz
Bildrauschen (S/N: signal to noise), das sich als Helligkeitsschwankung äußert. Gemessen werden die Helligkeitsschwankungen in einer weißen Fläche (80% weiß) des Testbildes. Die Standardabweichung der Messwerte führt zum angegebenen Signal-Rauschabstand in dB. Werte ab 35 dB sind gut.

SAN
Als Storage Area Network (SAN) bezeichnet man im Bereich der Datenverarbeitung ein Speichernetzwerk zur Anbindung von Festplattensubsystemen an Server-Systeme. Storage Area Networks sind für serielle, kontinuierliche Hochgeschwindigkeitsübertragung großer Datenmengen konzipiert worden. Sie basieren heute für hochverfügbare, hocheffiziente Installationen auf der Implementierung des Fibre-Channel-Standards, bei kleineren Anlagen aus Kostenüberlegungen auch auf IP. Strukturell ist ein SAN aufgebaut wie ein Local Area Network (LAN): Es beinhaltet Hubs, Switches und Router.

Vergütung
Eine hochwertige Vergütung (Entspiegelung) vermindert Streulicht in der Optik und beugt unerwünschten Reflexionen vor. Vor allem bei sehr hellem Licht oder Gegenlicht kann es ohne Vergütung zu Spiegelungen oder nebelartigen Geisterbildern kommen.

Verzeichnung/Distorsion
Unter Verzeichnung versteht man die Eigenschaft von Objektiven, Gegenstände zum Bildrand hin immer stärker zu verzerren. In der Nähe des Bildrandes werden gerade Linien nach außen (tonnenförmige Verzeichnung) oder innen (kissenförmige Verzeichnung) gewölbt.

Vignettierung
Mit Vignettierung bezeichnet man den Helligkeitsabfall in den Bildecken, der durch mechanische Verengung oder durch physikalische (natürliche) Effekte entsteht. Sie tritt hauptsächlich bei Weitwinkelobjektiven auf. Durch Abblenden des Objektives kann die Vignettierung verringert werden.

VSA
Virtual Storage Appliance (s. NAS)

Weißwert
Wert der hellsten weiße Stelle im Testbild. Idealerweise beträgt der Messwert 100%, in der Praxis können Werte ab 90% als gut bezeichnet werden.

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