周知のとおり、ノイズは防犯カメラの増幅器において避けられない副産物です。ビデオノイズは「静電気」の一種で、霧状の霞、斑点、ぼやけた映像を作り出し、低照度条件下で監視カメラの映像を不鮮明にします。低照度条件下でも鮮明な高画質映像を得るにはノイズリダクションが不可欠であり、解像度が4MPや8MPを超えるにつれて、その重要性はますます高まっています。
市場には主に2つのノイズ低減方法があります。1つ目は2D-DNRと呼ばれる時間的なノイズ低減方法で、2つ目は空間的なノイズ低減である3D-DNRです。
2Dデジタルノイズリダクションは、ノイズを除去するために用いられる最も基本的な方法の一つです。画像中のノイズを除去するのに効果的ですが、高解像度画像や動きの多い画像では十分な効果を発揮しません。
2D DNRは「時間的ノイズ低減」技術とみなされています。この技術では、各フレームの各ピクセルが他のフレームのピクセルと比較されます。これらのピクセルの輝度値と色を比較することで、「ノイズ」として分類できるパターンを検出するアルゴリズムを開発することが可能です。
3D-DNRは、フレーム間の比較に加え、同一フレーム内のピクセルを比較する「空間ノイズ低減」方式を採用しているため、従来の方式とは異なります。3D-DNRは、低照度画像特有のざらつきやぼやけた印象を取り除き、動いている物体にも残像を残さずに処理します。また、低照度下でも、ノイズ低減なし、あるいは2D-DNRを適用した場合と比べて、より鮮明でシャープな画像を実現します。3D-DNRは、監視システムにおけるセキュリティカメラの鮮明な画像を得るために不可欠です。
3D ノイズ低減 (3D DNR) 監視カメラは、前フレームと後フレームの画像を比較してスクリーニングすることにより、ノイズの位置を見つけて取得できます。制御、3D デジタル ノイズ低減機能は、弱い信号画像のノイズ干渉を低減できます。画像ノイズの発生はランダムであるため、各フレーム画像のノイズは同じではありません。3D デジタル ノイズ低減は、複数の隣接するフレームの画像を比較することにより、重複しない情報 (つまりノイズ) が自動的にフィルタリングされます。3D ノイズ低減カメラを使用すると、画像ノイズが大幅に低減され、画像がより徹底的になります。したがって、より純粋で繊細な画像が表示されます。アナログ高解像度監視システムでは、ISP ノイズ低減技術は、従来の 2D 技術を 3D にアップグレードし、元のフレーム内ノイズ低減をベースにフレーム間ノイズ低減機能を追加します。アナログ HD ISP は、ワイドダイナミックイメージなどの機能を大幅に改善しました。ワイドダイナミック処理に関して言えば、アナログHD ISPはフレーム間ワイドダイナミック技術も実装しており、画像の明暗部のディテールがより鮮明になり、人間の目で実際に見える効果に近くなります。
発生源に関わらず、デジタルビデオのノイズは映像の画質を著しく低下させる可能性があります。ノイズが少ないビデオの方が一般的に見栄えが良いと言えます。それを実現する一つの方法として、カメラ内蔵のノイズリダクション機能を利用することが考えられます（利用可能な場合）。別の方法としては、後処理でノイズリダクションを適用する方法もあります。
カメラ業界において、3Dノイズリダクション技術は間違いなく将来主流のトレンドとなるだろう。アナログ高解像度監視製品が登場すると、ISPノイズ低減技術が活躍の場を得ました。アナログ高解像度監視機器では、低コストでアナログハイラインカメラにアップグレードでき、ビデオ解像度を30%向上させることができます。これがこの技術の利点です。3Dデジタルノイズ低減機能により、CMOS HDカメラは低照度環境下でも同サイズのCCDと同等、あるいはそれ以上の画質を実現できます。CMOSの高いダイナミックレンジと相まって、CMOS製品はHDカメラにおいてますます重要な役割を果たしています。ノイズ低減画像によってビデオデータ量を削減し、ネットワーク帯域幅とストレージへの負荷を軽減することで、高解像度監視市場においてアナログの居場所はなくなっていくでしょう。
この主流のトレンドに対応し、より多くのお客様の高品質イメージングカメラへのニーズに応えるため、Hampoは3Dノイズリダクション技術を搭載した一連のカメラモジュールを発売予定です。新製品「3Dノイズリダクションカメラモジュール」の登場にご期待ください！
投稿日時：2023年2月16日
