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Videoüberwachungsanlagen

Videoüberwachungsanlagen

Videoüberwachungsanlagen ermöglichen eine effektive Überwachung von Unternehmensbereichen und können zur Erhöhung der Sicherheit beitragen

Durch den Einsatz moderner IP-Kameras und intelligenter Videoanalyse-Software ist es möglich, verdächtige Aktivitäten in Echtzeit zu erkennen. Die Integration von Videoüberwachung in ein umfassendes Sicherheitskonzept kann dazu beitragen, potenzielle Sicherheitsrisiken frühzeitig zu identifizieren. Bei der Planung und Implementierung von Videoüberwachungsanlagen müssen Datenschutz- und Compliance-Anforderungen berücksichtigt werden.

Videoüberwachungsanlagen

Allgemeines zur Videoüberwachung

Videoanlagen in Verbindung mit Meldeanlagen dienen der Erkennung, Meldung und Alarmierung bei Einbrüchen. Die Meldungen können an den Wachdienst oder die Polizei erfolgen und durch verschiedene Signalgeber wie Sirenen, stille Alarme oder gespeicherte Zielrufnummern übermittelt werden. Eine solche Einbruchmeldeanlage kann Einbrüche zwar nicht verhindern, aber erschweren und das Risiko für die Täter, erwischt zu werden, erhöhen. Erfahrungsgemäß wirken installierte Einbruchmeldeanlagen abschreckend auf potenzielle Täter.

Ein "externer Alarm" ist ein akustisches und/oder optisches Signal, das allein durch das Auslösen abschrecken soll. Wenn der Alarm tatsächlich an eine zuständige Stelle gesendet wird, spricht man von einem "Fernalarm".

Die Installation von Videoanlagen muss gesetzliche Bestimmungen berücksichtigen, da nicht jeder beliebig alles aufnehmen darf. Die Zulässigkeit von Videoüberwachung hängt vom Einsatzbereich und Zweck ab und unterscheidet zwischen privatem und staatlichem Einsatz.

Um den Einbruchschutz zu erhöhen, kann man neben elektronischen Sicherungen auch mechanische Sicherungen verwenden, gut beleuchtete Grundstücke sind ebenfalls abschreckend. Die Nachbarschaftshilfe und einfache Maßnahmen wie intakte Mauern und Zäune tragen ebenfalls zur Sicherheit bei.

Die Anwendung von Videoüberwachungsanlagen geht über die reine Objektüberwachung hinaus und erfordert Spezialkenntnisse aufgrund der technischen Möglichkeiten. Die Wahl des Standorts der Kameras sollte bereits vor der Planung sorgfältig getroffen werden, da rechtliche Rahmenbedingungen zu beachten sind. Informationen zu Videoüberwachungsmaßnahmen sind im Internet und in Fachliteratur verfügbar.

sollen hier folgende Informationsquellen hervorgehoben werden:

  • Landesbeauftragte der Länder für den Daten¬schutz

  • und die AMEV-Broschüre EMA/ÜMA

  • sowie die DIN EN 50132-7.

Vor der Durchführung Schutzziele definieren

Vor Beginn der Baumaßnahme müssen unter anderem auch die zu erwartenden Kosten aufgrund des Umfangs der Maßnahme festgelegt werden. Die Kostenkalkulation sollte vom Auftraggeber (ggf. mit baufachlicher Beratung) durchgeführt werden. Bei umfangreicheren Projekten kann auch eine Fachberatung vom Landeskriminalamt (LKA) oder anderen entsprechenden Fachorganisationen in Anspruch genommen werden.

Es ist selbstverständlich, dass auch oder gerade bei diesem Vorhaben eine Gefährdungsanalyse als Grundlage dienen muss. Die Schutzziele des Unternehmens müssen definiert werden. Diese sind in der Regel im betrieblichen Sicherheitskonzept vom Auftraggeber (z. B. der obersten Leitung des Unternehmens oder dem Facility Management) niedergeschrieben.

Sie enthalten die

  • baulichen,

  • organisatorischen

  • sowie technischen

    Schutzmaßnahmen.

Durch das FM sind (i.d.R.) die Maßnahmen zur Verwirklichung o.g. Schutzziele einzuleiten und abzuarbeiten. Das betrifft folgerichtig vor allem

  • die bauliche Absicherung,

  • die technisch notwendige Aus¬stattung

  • sowie die organisatorischen Maßnahmen bezüglich der betrieblichen Prozesse.

Das mag zwar selbstverständlich klingen, stellt jedoch für die Vorausplanung einer Baumaßnahme eine große Herausforderung dar. Denn es erfordert bereits in der frühen Phase das Verständnis der betrieblichen Prozesse. Andernfalls kann nicht rechtzeitig festgelegt werden, wo die Standorte der Videoanlagen sein sollen. Dies ist oft keine einfache Entscheidung.

Erschwerend kommt ja letztlich hinzu, dass mit der Videoüberwachung möglicherweise

  • sehr viele Menschen,

  • deren Aussehen, Verhalten und Bewegungen

  • zumindest temporär beobachtet und in begründeten Fällen sogar gespeichert werden.

Um massiv in die Persönlichkeitsrechte einzugreifen, muss eine Videoüberwachungsanlage strikt den gesetzlichen Vorschriften entsprechen, sowohl bei der Errichtung als auch beim Betrieb. Der Auftraggeber muss sich die erforderlichen Kenntnisse aneignen oder Fachleute hinzuziehen. Bezüglich des konstruktiven Aufwands ist zu beachten, dass die Anforderungen an Echtzeitüberwachung möglicherweise nur einige Details betreffen.

  • ohne Aufzeichnung und

  • ohne Ereignisverknüpfung

bestehen, können sehr einfache, robuste Anlagen in PAL-Analogtechnik mit Kameras, Videoverteiler/Umschalter, Bildteiler/Umschalter, Netzteilen und Monitoren zum Einsatz kommen.

Rechtliche Voraussetzungen

Wenn klar ist, welche Schutzziele genau mithilfe der Videoüberwachung erreicht werden sollen, ist der Überwachungsumfang festzulegen. Das betrifft alle zu erfassenden Bereiche, auch außerhalb, soweit rechtlich zulässig.

  • Neben der Festlegung der Standorte mit ihren jeweiligen Überwachungsbereichen geht es auch um

  • die Detailwidergabe der Visualisierung, also die mögliche Auflösung der Bildschärfe.

  • und um die Zeitspanne von evtl. Aufzeichnungen, also, wann wird (dauerhaft) gelöscht?

  • sowie die Zugriffsrechte.

Der Datenschutzbeauftragte des Anlagenbetreibers erstellt gemäß den aktuellen Vorgaben eine Vorabkontrolle. Die Stelle, die die Daten verarbeitet, erstellt entsprechend der Vorschriften eine Verfahrensbeschreibung. Sowohl die Vorabkontrolle als auch die Verfahrensbeschreibung, einschließlich einer übergeordneten Dokumentation (meist in Form einer Checkliste), sind Bestandteile der Baudokumentation.

Diese Maßnahmen sollen sicherstellen, dass die gesetzlichen Regelungen bei der Errichtung einer Videoüberwachungsanlage eingehalten werden.

Es ist verständlich, dass die Rechtsform des nutzenden Unternehmens oder der Organisation bei der Beachtung und Auswahl der zutreffenden gesetzlichen Grundlagen und deren rechtlicher Würdigung eine Rolle spielt.

deren rechtlicher Würdigung die Rechtsform der nutzenden Unternehmung bzw. Organisation eine Rolle spielt, wie z.B.:

  • Öffentliche Stelle des Bundes

  • Öffentliche Stelle des Landes

  • Öffentliches Wettbewerbsunternehmen

  • Polizeibehörde

  • Verwaltungsbehörde

  • Private

  • Andere.

Die in der Baudokumentation enthaltene Beschreibung muss klar angeben, ob es sich um eine hoheitsrechtliche Aufgabe (z. B. Überwachung von Strafgefangenen) oder eine präventive Aufgabe (z. B. Überwachung von einbruchgefährdeten Gebäuden) handelt. Diese Unterscheidung beeinflusst den Personenkreis, der für die Überwachung in Frage kommt. Es ist wichtig, da hoheitsrechtliche Aufgaben nicht an Dritte übertragen werden dürfen.

Bei der Errichtung von Videoüberwachungsmaßnahmen in Unternehmen und Organisationen muss stets die Personalvertretung hinzugezogen werden, da die Erfassung von Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern trotz technischer Sorgfalt nicht vollständig ausgeschlossen werden kann.

Kennzeichnung der zu beobachtenden Bereiche

Die gesetzlichen Vorgaben (Datenschutzregelungen Bund und Länder) sowie das Transparenzgebot verpflichten die für die Videoüberwachung verantwortliche Stelle

  • vor dem überwachten Be¬reich in Augenhöhe die betroffenen Personen

  • auf die Möglichkeit/den Umstand der Beobachtung

  • sowie (falls zutreffend) der Aufzeichnung

  • durch deutlich sichtbare Piktogramme oder Texttafeln

    hinzuweisen.

Der Hinweis muss so platziert werden, dass der überwachte Bereich umgangen werden kann.

Zusätzlich zu den jeweiligen Regelungen müssen auf den Hinweisen weitere Informationen angegeben werden, wie beispielsweise die verantwortliche Stelle für die Videoüberwachung und deren Erreichbarkeit.

Grenzen der Videoüberwachung

Privatzone

Um sicherzustellen, dass nicht alles aufgezeichnet wird, muss die sogenannte Privatzone einstellbar sein. Dabei wird das Videobild so markiert, dass in den fragwürdigen Bereichen die Erkennung von Personen oder Gegenständen nicht möglich ist. Diese Funktion wird in der Regel verwendet, wenn ein öffentlicher Bereich oder Teile davon überwacht werden.

Private Bereiche, Wohnung

Das verfassungsmäßige Gebot der Achtung der Intimsphäre verbietet

jeden Eingriff in den absolut geschützten Kernbereich privater

Lebensgestaltung.Es ist wichtig zu beachten, dass die Videoüberwachung durch § 201a StGB begrenzt wird.

Selbst wenn ein hohes gesellschaftliches Interesse der Allgemeinheit besteht, wie z. B. bei bestimmten Strafverfolgungen, hat niemand das Recht, den oben genannten Kernbereich der Privatsphäre zu verletzen. Dies betrifft insbesondere Räume wie Duschen, Toiletten- und Umkleidebereiche sowie deren Vorräume und Flurbereiche. In Deutschland schützen die Gesetze die Menschen grundsätzlich vor Überwachung. Eine direkte Überwachung der Wohnräume ist höchstens unter eng festgelegten Umständen möglich, wofür immer ein richterlicher Beschluss erforderlich ist.

Darüber hinaus spielt es bei Gebäuden, Wohnungen und befriedetem Besitztum, die dem Grundrechtsschutz des Artikels 13 GG unterliegen, keine Rolle, ob nur zu bestimmten Tages-, Nacht- und Jahreszeiten freier Blick besteht (z. B. Licht in den Räumen oder Laubbäume im Sommer vor dem Gebäude). Schon die Möglichkeit der Grundrechtsverletzung ist verboten.

Schutz der Personaldaten

Die Einbeziehung der Arbeitnehmervertretung ist immer erforderlich, wenn Mitarbeiterinnen oder Mitarbeiter von Videoüberwachungsmaßnahmen betroffen sind. Dies betrifft beispielsweise Eingangs- und Flurbereiche, Pausenräume und ähnliche Bereiche.

Wenn solche Regelungen notwendig sind, müssen sie in gemeinsamer Arbeit mit der Arbeitnehmervertretung getroffen werden, beispielsweise durch eine Betriebsvereinbarung.

Benutzung von Video-Attrappen

Wenn Attrappen verwendet werden, findet keine tatsächliche Videoüberwachung statt. Das Datenschutzgesetz ist in diesem Fall nicht anwendbar, da keine Daten erfasst werden.

Jedoch ist zu beachten, dass die Verwendung von "Dummies" das Recht auf freie Entfaltung der Persönlichkeit des Betroffenen beeinträchtigt (vgl. Artikel 2 Abs. 1 GG), da sie zu einer Verhaltensbeeinflussung führen. Es gibt keine rechtliche Grundlage, die diesen Umstand erlaubt.

Folglich ist der Einsatz von Attrappen nicht rechtmäßig, auch wenn keine tatsächliche Videoüberwachung vorhanden ist.

Dies gilt auch für Hinweisschilder, die keine tatsächliche Videoüberwachung anzeigen.

Management

Das Gerätemanagement wird vom Nutzer festgelegt und ist üblicherweise dem Facility Management (FM) zugeordnet. In diesem Konzept (Bauakte) wird das festgelegte Schutzziel durch die Nutzung der Videoüberwachungsanlage umgesetzt. Das Management und das Bedienpersonal müssen dieses Schutzziel klar kennen. Das Videoanlagenmanagement muss auf die festgelegten Erfordernisse wie Berechtigungen, Anlagensicherheit, Reaktionsschemata, Bedienungsalgorithmen und Maßnahmenkatalog abgestimmt sein. Der Planer muss das technische Zusammenwirken all dieser Komponenten im Anlagenmanagement entsprechend vorsehen.

Die Bedienung der Videoanlage ist gemäß des Konzepts in stufenweise Berechtigungen zu gliedern. Für unterschiedliche Monitorplätze können beispielsweise Kameraauswahlsperrbereiche eingerichtet werden. Berechtigungsstufen können für das Starten/Wiederholen von Aufzeichnungen und das Ändern von Anlagenparametern vergeben werden.

Wenn die Aufzeichnungen auch als Beweismittel dienen sollen (und dürfen!), müssen geeignete Verfahren das Manipulieren, also jegliche Änderung, ausschließen.

Bei der Planung ist darauf zu achten, dass auch Erweiterungen der Aufgaben möglich sind.

Deshalb ist beizeiten zu prüfen, ob evtl. auch

  • Türruf,

  • Zugangskontrolle,

  • Gefahrenmeldeanlage u. ä.

    gekoppelt werden.

Für einfache Abhängigkeiten kann das mit Meldekontakten erfolgen, während bei komplexeren Anlagenverknüpfungen eine übergeordnete Software unter Beachtung einer einheitlichen Schnittstellenlösung erforderlich ist.

Im Videoanlagenmanagement ist auch die Qualität der Funktionseinheiten festgelegt:

Was?

Erläuterung

Bildwiedergabequalität (Formatgröße, fps)

bestimmt Kameras, Beleuchtung, Datenverarbeitungsgeschwindigkeit von Matrix/Aufzeichnungsgerät.

Datenmenge pro Kanal (Kamera) und Verwahrzeit bestimmt die Speichergröße

Ausfallsicherheit

bestimmt Auslegung redundanter Systeme, autarkes Betriebssystem, überwachte Geräteschutzfunktionen, Netzversorgung, Netzfilterung

Sabotage/Manipulationsschutz von Geräten (Verschlussüberwachung, Leitungs/Signalüberwachung) und Daten (zertifizierter Fälschungsschutz, z. B. nach Kalagate, UVV-Kassen)

Beeinflussung der Qualität der Funktionseinheiten

Bedienung

Die Bedienung der Videoanlage umfasst vor allem:

  • (Bild)- Auswahl auf den Monitoren

  • Darstellung (Bildausschnitt, Größe), Kamera/Rekorder -bildzuweisung auf den/die Monitor/e

  • Aufzeichnung, Starten, Stoppen, Bearbeiten

  • Aufzeichnungsfunktionen, Kamerafunktionen

  • Auslösen von Kameraläufen (AutoPAN).

    Das Bedienpersonal muss entsprechend geschult sein.

Auswertung

Bei komplexen Anlagen ist es verständlich, dass die Vielzahl von Sensoren eine effektive manuelle Auswertung durch das Bedienungspersonal erschwert. Aus diesem Grund wird die Auswertung durch automatische Bildanalysen unterstützt, die in der Regel durch sogenannte digitale Rechenalgorithmen erfolgen. Dabei ist es wichtig, dass die Bilddaten bereits digitalisiert sind. Deshalb sollte bereits bei der Planung überlegt werden, wie die wirtschaftliche Auswertung erfolgen soll. Diese Art der Auswertung findet normalerweise im Rahmen der Bildaufzeichnung oder der Datenkomprimierung statt. Dabei prüfen die Auswertungsalgorithmen die Batch-Datei, ob und welche Veränderungen bezüglich der Pixelmuster im Vergleich zum vorherigen Zustand aufgetreten sind.

Die Darstellung des digital veränderten Bildes erfolgt entweder im analogen VGA-Format oder im digitalen DVI-Format.

Im Rahmen der Auswertung erkannt werden beispielsweise:

  • Größe der Objekte

  • Bewegungsänderung, -richtung oder -geschwindig¬keit,

  • Erkennung von Objekten, wie zum Beispiel Schriften auf Schildern, Gegenständen, Personen usw.

  • Ereignisse, wie zum Beispiel Wolkenbildung, Blitze u. ä.

Durch die Anwendung einer Schaltung namens "motion detection" kann erreicht werden, dass die Bildbetrachtungen nur dann stattfinden, wenn sich etwas ändert. Solange keine Veränderungen erkannt werden, wird die Aufzeichnung unterbrochen. Dies trägt zur Wirtschaftlichkeit der Anlage bei. Um diese Methode einzusetzen, ist es wichtig, dass die Auslöseschärfe der Detektion eingestellt werden kann.

Bezüglich der Auswertung der Daten durch Personen ist einiges zu beachten. Also zum Beispiel:

  • welche und wie viele Personen sollen die Auswertung gemeinsam machen/betrachten (können),

  • Wie sind die Sicherheits- bzw. Sicherungsvorschriften? (Berechtigungen, Passwortschutz),

  • Ist eine Aufzeichnung der Bilder (erlaubter Weise) vorgesehen?

  • Für diesen Fall muss dann ein geeignetes Aufzeichnungsgerät vorhanden sein. Auch dieses ist gegen unbefugte Benutzung zu sichern.

Einführung in die Videoüberwachungstechnik

Bei der Planung sollten zunächst die eher einfachen Entscheidungen getroffen werden, nämlich ob eine

  • Farb- oder

  • Schwarzweißkamera

  • Infrarotausführung

  • Fix-

  • bewegliche Kamera

am besten ist. Außerdem ist klar, dass alles Wissenswerte über die Erzeugung von Kunstwerken mithilfe von Kameras im Zusammenhang mit dem hier behandelten Thema „Gefahrenmeldeanlagen“ eher nicht relevant ist.

Zusammenhang zwischen Technik und Beobachtungsaufgabe

Bei der Planung sollte auch bereits berücksichtigt werden, in welcher Qualität die Überwachungsbilder vorliegen sollen, da die Visualisierungsqualität von Videoanlagen proportional zur Größe der Bildinhalte bzw. zur Bildauflösung ist. Es ist daher bei der Zusammenstellung der Anlagenkomponenten wichtig zu beachten, dass die Auflösung von Kamera und Bildschirm übereinstimmt. Bei der Planung muss man sich also bereits entscheiden, welche der folgenden Beobachtungsaufgaben gemäß DIN 50132-7 durchgeführt werden sollen.

Man unterscheidet nämlich:

  • Überwachen

  • Detektieren

  • Beobachten

  • Erkennen

  • Identifizieren

  • Überprüfen.

Die oben genannte DIN ordnet den einzelnen Tätigkeiten die folgenden Größen der Bildinhalte für die jeweilige Beobachtungsaufgabe zu. Dabei wird von einer üblichen PAL-Auflösung ausgegangen.

Bildinhalte und Beobachtungsaufgabe

Beobachtungsaufgabe

Größe der Bildinhalte

Überwachen

Zur Überwachung und die Kontrolle von Menschenansammlungen darf das Beobachtungsziel nicht weniger als 5 % der Bildhöhe betragen (oder mehr als 80 mm je Pixel)

Detektieren

Beobachtungsziel nicht weniger als 10 % der Bildhöhe bzw. mehr als 40 mm je Pixel

Beobachten

Beobachtungsziel 25 % der Bildhöhe bzw. mehr als 16 mm je Pixel

Erkennen

Beobachtungsziel nicht weniger als 50 % der Bildhöhe bzw. mehr als 8 mm je Pixel

Identifizieren

Beobachtungsziel nicht weniger als 100 % der Bildhöhe bzw. mehr als 4 mm je Pixel

Überprüfen

Beobachtungsziel nicht weniger als 400 % der Bildschirmhöhe bzw. mehr als 1 mm je Pixel

In den gebräuchlichen Systemen werden nachstehende Auflösungen verwendet:

Bildschirm

QCIF

CIF

2CIF

VGA

4CIF

720p

1080p

PAL

Breite

720

720

720

720

720

720

720

720

Höhe

400

400

400

400

400

400

400

400

Erst wenn die Entscheidung bezüglich der Beobachtungsaufgaben geklärt ist, können die Kameras und deren Optik ausgewählt werden. Eine detaillierte Wiedergabe, auch mit kleineren Bildinhalten, kann erreicht werden, wenn Megapixel-Kameras und Bildschirme verwendet werden. Die folgende Tabelle zeigt den Zusammenhang der Bildschirmhöhen in Abhängigkeit von Auflösungen und den Beobachtungsaufgaben, bezogen auf eine bestimmte PAL-Auflösung (Definition gemäß DIN 50132-7).

Bildschirmhöhen nach Auflösungen in % nach DIN 50132-7

Aufgabe

QCIF

CIF

2CIF

VGA

4CIF

720p

1080p

PAL

Überprüfen

1200

600

600

350

300

250

150

400

Identifizieren

300

150

150

85

70

60

40

100

Erkennen

150

70

70

45

35

30

20

50

Beobachten

70

35

35

25

20

15

10

25

Detektieren

30

15

15

10

10

10

10

10

Überwachen

20

10

10

5

5

5

5

5

Die hier angegebenen physikalischen Zusammenhänge sind nicht losgelöst von der Position der Kamera zu betrachten. Die Kameraposition sollte der Beobachtungsaufgabe entsprechen. Wenn beispielsweise die Identifizierung von Personen die Aufgabe ist, sollte die Kamera in Kopfhöhe montiert sein und der Betrachtungswinkel nicht größer als 15 Grad sein. Die ideale Kameraauflösung wird mit 250 Pixel pro Meter angegeben (< 52 Pixel/Meter geeignet für Beobachtungen).

Als ganz allgemeine Faustregel gilt: der horizontale und vertikale Kamerawinkel sollte < 22,5 Grad sein. Wie bereits an anderer Stelle erwähnt, sind bei der Kameraeinstellung die rechtlichen Grundlagen zu berücksichtigen. Daher sind die hier gemachten Angaben lediglich idealtypisch, da es immer auf die objektspezifische Situation ankommt und wohin die Kamera gerichtet ist.

Grundsätzlich werden die Überwachungsanlagen eingeteilt in:

  • Anlagen ohne Bildaufzeichnung und

  • Anlagen mit Bildaufzeichnung.

  • Tonaufnahmen sind in der Bundesrepublik Deutschland grundsätzlich nicht zugelassen.

Farbkamera

Farbkameras gelten als Stand der Technik. Moderne Fachkameras können über 3000 Farbnuancen unterscheiden. Da das menschliche Auge naturgemäß farbige Bilder wahrnimmt, empfinden wir Farbaufnahmen als realistischer und natürlicher. Sie liefern uns daher durch die Vielzahl von Farben mehr Informationen und Eindrücke im Vergleich zu monochromen Bildern.

Deshalb sind für uns Menschen Informationen über Personen oder Gegenstände, die durch Farbkameras erzeugt werden, deutlich besser erkennbar. Natürlich hängt dieser Effekt auch von der Qualität der Farbkamera ab.

Die Multisensorkamera

Multisensorkameras zeichnen sich durch ihre Ausstattung mit mehreren Bildsensoren und zugehörigen Objektiven mit unterschiedlichen Brennweiten aus. Diese konstruktive Lösung ermöglicht Aufnahmen, die für jede Situation optimale Auswertungen ermöglichen. Sie eignen sich besonders für die Überwachung sehr großer Flächenbereiche wie Fußballstadien, Parkplätze, Badeanstalten und ähnliches.

Multisensorkameras bieten zwei Vorteile in einem, da sie sowohl wirtschaftlich sind - durch den Verzicht auf bewegliche Teile wie zur Brennweiteneinstellung - als auch große Bereiche überwachen können, für die normalerweise mehrere Kameras erforderlich wären.

Schwarz- Weiß- Kamera

Ein bedeutender Vorteil von Schwarz-Weiß-Kameras liegt in ihrem vergleichsweise geringeren Preis im Vergleich zu Farbkameras. Allerdings sind Schwarz-Weiß-Kameras heutzutage weniger gebräuchlich und finden nur noch in speziellen Fällen Anwendung. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn höhere Auflösungen und eine größere Detailgenauigkeit auf dem Bildschirm erforderlich sind oder eine höhere Lichtempfindlichkeit benötigt wird, insbesondere bei geringer Beleuchtung des Objekts oder bei Infrarotbeleuchtung.

Obwohl Schwarz-Weiß-Kameras als altmodisch gelten, haben sie insbesondere in der industriellen Bildbearbeitung eine wichtige Einsatzmöglichkeit. Dank ihrer Fähigkeit zur präzisen Messung von Helligkeit werden sie häufig zur automatischen Bestimmung von Helligkeitsunterschieden eingesetzt, wofür sie aufgrund ihrer "farbenblinden" CCD- und CMOS-Sensoren deutlich besser geeignet sind als Farbkameras.

In der industriellen Bildverarbeitung sollte daher die Regel gelten, dass nur dann eine Farbkamera zum Einsatz kommt, wenn die Unterscheidung von Farben tatsächlich erforderlich ist. Wenn es lediglich um die Differenzierung von Helligkeiten geht, ist es empfehlenswert, eine Schwarz-Weiß-Kamera der Farbkamera vorzuziehen, selbst wenn die Bilder nicht so bunt sind.

Tag- und Nachtkamera

Für den Fall, dass unterschiedliche Lichtverhältnisse zu erwarten sind, können Tag- und Nachtkameras verwendet werden. Diese hochauflösenden Kameras liefern sowohl im Farb- als auch im Monochrommodus gestochen scharfe Bilder. Dadurch ist eine ununterbrochene Überwachung rund um die Uhr möglich, da die Kameras automatisch zwischen Tag- und Nachtmodus wechseln.

Fallbeispiel:

Bei einer Lichtstärke oberhalb des Bereichs von 2 lx liefert die Kamera farbige Videoaufnahmen. Sobald die Lichtstärke unter 2 lx fällt, schaltet sie automatisch um und arbeitet im empfindlicheren Schwarz-Weiß-Modus.

Die wasserfesten und sehr robusten Kameras eignen sich besonders gut für den Einsatz auf See, in Hafengebieten und ähnlichen Anwendungen. Es gibt auch Ausführungen, die für den Einsatz bis zu 40 m unter Wasser geeignet sind und auf dem Markt erhältlich sind.

Infrarotkamera

Einsatz bei schlechten Lichtverhältnissen

Für Infrarot-Kameras gibt es zwei Hauptanwendungsfälle:

  • Videoüberwachung bei schlechten Lichtverhältnissen

  • verdeckte Aufnahmen, wie man sie beispielsweise von Wildtieren kennt.

Eine zusätzliche Infrarot-Lichtquelle, die für das menschliche Auge unsichtbar ist, ermöglicht den Einsatz der Kamera auch bei völliger Dunkelheit. Allerdings sind dafür handelsübliche Farbkameras nicht geeignet. Stattdessen kommen entweder Kameras mit Schwarz-Weiß-Technik oder spezielle Farbkameras mit Schwarz-Weiß-Umschalttechnik zum Einsatz, die IR-tauglich sein müssen. Ein sogenannter IR-Sperrfilter verdeckt bei Tageslicht den Sensor und verhindert so den Einfall von Infrarotlicht auf den Bildaufnehmer. Bei Dunkelheit, wenn die Beleuchtungsstärke unter 2 lx sinkt, schwenkt dieser Filter weg, sodass das für Nachtaufnahmen in Schwarz/Weiß benötigte Infrarotlicht auf den Sensor fallen kann.

Eigenschaften des Infrarot-Lichts

Das folgende Bild zeigt das Spektrum der elektromagnetischen Strahlung. Der für den Menschen sichtbare Lichtbereich erstreckt sich von 380 bis 750 nm. Unterhalb des blauen Lichtbereichs befindet sich das ultraviolette Licht (UV-Strahlung), und oberhalb des roten Lichtbereichs liegt das infrarote Licht (Infrarotstrahlung).

Infrarotlicht wird auch als Wärmestrahlung bezeichnet. Es wird von allen Objekten abgegeben, die eine Eigenwärme haben oder erwärmt werden, wie zum Beispiel Lebewesen und Heizkörper. Obwohl das menschliche Auge Wärmestrahlung nicht erfassen kann, sind Bildsensoren in Kameras problemlos in der Lage, einen größeren Bereich der elektromagnetischen Strahlung zu erkennen, einschließlich der Wärmestrahlung.

Wenn bei Tageslicht Infrarotlicht auf den Sensor einer Kamera trifft, wird das von Menschen wahrgenommene Bild verzerrt. Daher ist es notwendig, einen Infrarotfilter vor eine solche Kamera zu setzen, um dies zu korrigieren.

Wärmebildkameras

Eine Wärmebildkamera arbeitet durch die Darstellung kleinster Temperaturunterschiede. Diese Unterschiede können in Echtzeit aufgezeichnet und auf geeigneten Monitoren als Videobild dargestellt werden. Dabei ist keine zusätzliche Lichtquelle erforderlich. Die Kamera kann auch tagsüber verwendet werden. Mit Wärmebildkameras ist die Überwachung großer Flächen mit freier Sicht möglich.

Bauformen und Zubehör

Bauformen

Es gibt viele verschiedene Bauformen von Kameras und entsprechendes Zubehör, die je nach Anwendungsgebiet ausgewählt werden können. Ein deutliches Unterscheidungsmerkmal ist der Einsatz im Innen- oder Außenbereich.

Innenkameras sind für den Einsatz im Inneren konstruiert und verfügen über spezielle Linsen, Gehäuse und Elektronik.

Für den Außenbereich müssen die Kameras wesentlich robuster sein und sind beispielsweise spritzwassergeschützt. Es gibt auch Modelle mit integrierter Beheizung oder einem Schutz vor direkter Sonneneinstrahlung. Kunststoffgehäuse müssen in diesem Fall UV-beständig sein und die Anschlussklemmen korrosionsbeständig.

Das folgende Bild zeigt eine sogenannte Dome-Kamera, bei der eine Kamera in einer charakteristischen Kunststoffkuppel eingebaut ist. Bei unsachgemäßem Einbau ohne ausreichenden Regenschutz können sich Wassertropfen an der unteren Seite der Kuppel bilden, was zu Bildverzerrungen führen kann. Um dies zu vermeiden, dienen Tropfkanten.

Fallbeispiel:

Das folgende Fallbeispiel zählt idealtypische Eigenschaften solcher Dome-Kameras auf.

  • können mit einer festeingebauten oder einer verstellbaren PTZ-Kamera ausgestattet sein.

  • Überwachungs¬bereich der PTZ-Kameras: von 360° horizontal und 180° vertikal.

  • können mit einer integrierten Zoom- und Schwenk-Neigevorrichtung ausgestattet sein (Blickrichtungseinstellung)

  • Mit Fernbedienung ausstattbar (schwenkt, dreht, neigt und zoomt unter den Anweisungen aus dem Bedien¬platz oder automatisch nach vorprogrammiertem Bewegungsmuster)

  • Schwenk von bis zu 400°/s möglich.

  • Der vertikale Schwenkbereich ermöglicht die Verfolgung bewegli¬cher Objekte oder Personen.

  • Mit Zoom-Objektiv, Autoiris und Autofocus ausgerüstet (herkömmliche Schwenk- und Neigeeinrichtungen werden abgelöst)

  • bis zu 27-fach optischer Zoom und bis zu 10-fach digitaler Zoom

  • im Be¬darfsfall zusätzlich mit Hochgeschwindigkeitsantrieb

  • ermöglicht bewegliche Observation von einem festen Standpunkt aus.

Zubehör

Je nach dem Einsatzort bzw. dem Einsatzzweck sowie der Bauart kann unterschiedliches Zubehör notwendig werden. Die folgende Aufstellung enthält typisches Zubehör von Überwachungskameras und beschreibt es kurz.

Beispiele von Kamerazubehör

Bezeichnung des

Zubehörs

Beschreibung

Wetter- und

Staubschutzgehäuse

Einsatz im Innen- und zusätzlich mit Heizung und Sonnenschutz im Außenbereich

Kameraschutzgehäuse

Muss bei Außeneinsatz vorhanden sein Mögliche Unterstützung durch: Heizung, Lüfter oder Wasserkühlungen, Scheibenwischer

Schwenk-Neige-Einheit

Individuelle Einstellung der zu überwachenden Positionen bzw. Blickwinkel einer Szenerie

Ausstattung mit einer Schwenk-/Neigekopfeinrichtung

Begrenzung bestimmter horizontaler oder vertikaler Schwenke, wenn Bereiche nicht überwacht werden dürfen

Vor Vandalismus

geschützte Gehäuse

Tiefgaragen, U- Bahn, Strafanstalten, Polizeistationen, Flure, etc.,

Wandkonsolen aus Sabotagegründen mit unzugänglicher (verdeckter) Kabelzuführung,

auf der Frontpartie mehrere Millimeter dickes Glas

Kamera-Netzteil bei Bedarf im Gehäuse untergebracht

Explosionssichere

Kameraschutzgehäuse

aus massivem Aluminiumguss, Ex-Schutzzulassung nötig

Zoom

Veränderbare Brennweite am Objektiv und damit Bildgröße einstellbar

Autopan-Funktion

automatisches Schwenken der Kamera zwischen zwei zuvor fest eingestellten Positionen

Videosensorik

Kamerabild wird (laufend) analysiert und bei Änderungen im Bildinhalt ein Alarm erzeugt