Gegenlichtkompensation bei Überwachungskameras

Die perfekte Umgebung für die Installation einer Überwachungskamera ist selten. Sicher gibt es sie: Die Fälle, in denen entweder nur Tagaufnahmen mit perfektem Licht erforderlich sind oder eben schon einen passende künstliche Beleuchtung vorhanden ist (z. B. Straßenlaterne). Die Realität sieht leider meist anders aus. Überwachungskameras werden gerade dann gebraucht, wenn mögliche Langfinger die schlechten Lichtverhältnisse ausnutzen könnten, also nachts und in eher dunklen Ecken.

Neben den Fällen mit zu wenig Licht gibt es natürlich auch den gegenteiligen Effekt. Nicht immer kann man sich die Ausrichtung der Kamera aussuchen und ist mitunter gezwungen, das Objektiv direkt in die Sonne oder eine grelle Lampe zu richten. Solche Szenarien finde sich z. B. oft in Banken oder im Einzelhandel, wo die Überwachungskameras an der Decke installiert sind und auf hell beleuchtete Arbeitsplätze, Regale oder Eingangsbereiche blicken.

Gegenlicht - wo ist das Problem?

Das Problem mit dem Gegenlicht besteht - in einfachen Worten - darin, dass sich die Kamera immer am hellsten Punkt im Sichtfeld orientiert und die Blende so weit schließt, bis sie nicht mehr von diesem geblendet wird. Man kennt das ja selbst, wenn man in die grelle Sonne schaut und dabei aus einem automatischen Reflex heraus die Augen bis auf einen schmalen Spalt schließt, um nicht geblendet zu werden. Die Pupille öffnet und schließt sich je nach den Lichtverhältnissen ohnehin. Eine Kamera arbeitet nach dem gleichen Prinzip.

So wichtig und praktisch dieser Effekt auch ist, so hat er doch einen entscheidenden Nachteil: Das Bild der Überwachungskamera wird insgesamt durch die schließende Blende so weit abgedunkelt, dass man vom Rest fast nichts mehr erkennen kann. Die Sonne oder eine Lampe sind dann zwar auf ein erträgliches Maß abgedunkelt, aber alle anderen Objekte im Bildausschnitt verschwinden im Dunkel. Natürlich bringt eine Überwachungskamera, die einen Großteil des Bildes nicht liefert, wenig, weshalb die Frage ist, wie man hier Abhilfe schaffen kann. Um es gleich vorweg zu nehmen: Natürlich gibt es für das Problem des Gegenlichts mittlerweile Lösungen und diese sind manigfaltig. Die Wichtigsten möchten wir im Folgenden vorstellen.

BLC

Die Abkürzung BLC steht für "Back Light Compensation", also Gegenlichtkompensation. Dies klingt sehr grundsätzlich und das ist es auch. Vereinfacht gesagt, werden die Lichtverhältnisse von der Kamera mit dieser Technik nicht "über einen Kamm geschert", was ja genau zum oben genannten nicht gewünschten Effekt führen würde. Die einzelnen Bildbereiche werden vielmehr individuell entweder aufgehellt oder abgedunkelt. Stellen Sie sich eine Person vor, die vor einem Fenster an ihrem Schreibtisch sitzt. Im Hintergrund scheint die Sonne. Ohne BLC würde das Bild durch die Sonne so überbelichtet werden, dass von der Person am Schreibtisch kaum noch etwas zu sehen ist. BLC würde die Sonne hingegen abdunkeln und das übrige Bild (dadurch) aufhellen. Es entstehen gleichmäßigere Lichtverhältnisse und es ist deutlich mehr zu erkennen. Natürlich sind auch dieser Technik Grenzen gesetzt. Ist die Lichtquelle extrem hell und die übrige Umgebung sehr dunkel, kann auch das beste BLC keine Wunder mehr bewirken.

WDR

WDR steht für "Wide Dynamic Range" und man kann dies durchaus als "das bessere BLC" verstehen. Der Trick von WDR besteht darin, von einer Einstellung quasi mehrere Bilder mit verschiedener Belichtung anzufertigen und aus allen Versionen die jeweils besten Bereiche zu kombinieren. Beispiel: Die Kamera zeigt von innen auf den Eingangsbereich in einem Hotel. Die Glastür des Haupteingangs ist tagsüber hell erleuchtet, ansonsten ist der Eingangsbereich aber eher dunkel. Nur an der Rezeption brennt noch eine Tischlampe. Wir haben also einen sonnenerleuchteten Eingang in einem dunklen Eingangsbereich und eine Tischlampe, die in ihrer Helligkeit irgendwo zwischen Eingangsbereich und Sonne liegt. In dieser Konstellation würde WDR den gleichen Bildausschnitt mit mehreren Belichtungen aufnehmen und daraus diejenige Version von Glastür, Eingangsbereich und Tischlampe herauspicken, die das beste Bild liefert. Anschließend werden diese Einzelteile wieder zu einem Gesamtbild kombiniert. Wenn man sich jetzt noch vorstellt, in welcher Geschwindigkeit diese Prozesse ablaufen müssen, hat man einen Eindruck, wie leistungsfähig heutige Kameratechnik eigentlich ist. Natürlich kann auch WDR die Grenzen der Physik nicht aushebeln. Auch eine Kamera mit WDR ist kein Nachtsichtgerät und kann nur das Licht ausgeben, was auch in die Linse fällt. Und bei extrem grellem Gegenlicht kommt auch WDR an seine Grenzen - aber auch dafür gibt es Lösungen, wie wir gleich sehen werden.

HLC

Die Abkürzung HLC steht für "Highlight Compensation", also dem Ausgleich von besonders starken Lichtquellen. Auch hier zur Verdeutlichung ein Beispiel: An Grenzübergängen kann es wichtig sein, auch Kfz-Kennzeichen zu filmen, auszuwerten und zu archivieren. Leider befinden sich die Nummernschilder der Autos in unmittelbarer Umgebung der Scheinwerfer und damit sehr nahe an extrem hellen Lichtquellen. Ohne einen technischen Eingriff wäre es hier bei Nacht nicht möglich, vernünftige Bilder zu bekommen oder gar lesbare Aufnahmen der Nummernschilder. Der Effekt von HLC ist verblüffend: Strahlend grelle Autoscheinwerfer sehen auf dem Bild plötzlich matt und abgedunkelt aus, die alles überstrahlende Aura ist verschwunden und ermöglicht ein blendungsfreies Bild, auf dem Details wesentlich besser zu erkennen sind.

Diverse Hersteller-Lösungen

Mit BLC, WDR und HLC wollten wir Ihnen die wichtigsten Mittel der Gegenlichtkompensation vorstellen. Natürlich versucht jeder Hersteller mit weiteren Verbesserungen und Weiterentwicklungen der genannten Ansätze zu punkten. So gibt es zunehmend "smarte" Ansätze, die in der Lage sind, noch individueller und schneller auf einzelne Situationen im Bild zu reagieren. Andere Hersteller kombinieren Software mit Hardware und nutzen raffinierte elektronische Algorithmen zur Nachbearbeitung der Bilder in Zusammenarbeit mit diversen Iris-Funktionen des Objektivs. Unterm Strich wird es immer auf den Einzelfall ankommen. Eine gute Planung VOR der Installation mit konkreter Aufnahme der Bedingungen vor Ort sorgt für die richtige Auswahl bei der Kamerasuche. Und natürlich gibt es da noch das AUDIVI Team, das Ihre Fragen gerne beantwortet.

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