L’applicazione di analisi video (con o senza AI), sensori ad alta definizione e connettività ip alla videosorveglianza ha risvegliato l’interesse degli installatori nei confronti delle telecamere PTZ. Ecco le potenzialità, le funzioni e le dotazioni chiave che rendono queste telecamere la soluzione ideale per specifiche applicazioni.
Fin dagli albori della videosorveglianza, le telecamere PTZ, dotate di servomeccanismi per la rotazione assiale (Pan), l’elevazione (Tilt) e la regolazione dell’obiettivo (Zoom) hanno giocato un ruolo fondamentale sul mercato, andando a rimpiazzare (o affiancare) 2/3 telecamere bullet con un solo dispositivo, così da avere un raggio di copertura più ampio e una migliore qualità delle riprese - con l’ausilio degli operatori che dalla sala di controllo seguivano i movimenti sospetti e agivano sui comandi di movimento e ingrandimento.
I primi modelli lanciati sul mercato, spesso montati su piattaforme PTZ esterne, risalgono all’era analogica: si muovevano a scatti e lentamente, non erano capaci di seguire autonomamente gli oggetti in movimento (auto-tracking) e dovevano essere continuamente riposizionati manualmente per modificare l’inquadratura.
Nel corso degli anni, i servomeccanismi sono diventati più reattivi, veloci e affidabili e sono stati incorporati nelle telecamere per migliorare la resistenza ai fattori ambientali (pioggia, umidità, polvere, vandalismi ecc.); anche i sensori d’immagine CCD/CMOS si sono affinati per incrementare la qualità e la risoluzione video. Nei primi anni Duemila, infine, le telecamere PTZ hanno raggiunto l’apice della loro evoluzione, con l’integrazione di allarmi, pre-impostazioni, tour e molto altro.
Un lento declino
Con il passaggio dall’era analogica a quella digitale (video over IP), la popolarità dei sistemi PTZ ha subito un drastico calo, dal momento che la tecnologia da essi utilizzata era quella analogica e richiedeva diversi cablaggi (alimentazione, controllo e video). Inoltre, per la gestione dei movimenti servivano obbligatoriamente soluzioni proprietarie (chiuse), come le matrici video fornite dagli stessi produttori delle telecamere.
Per interfacciarsi con i sistemi IP e con la gestione video VMS, le telecamere PTZ richiedevano quindi una complessa catena di convertitori analogico-digitale per i segnali video/movimento, nonché convertitori di protocollo per ogni nuova installazione. Tutti fattori che facevano impennare i costi e riducevano le prestazioni e l’affidabilità del sistema rispetto alle soluzioni fisse (bullet, dome ecc.).
Con l’arrivo sul mercato delle prime telecamere multisensore (nel 2006 circa), dotate di vista panoramica e zoom digitale da crop ad alta definizione, i sistemi PTZ hanno perso ulteriormente appeal, fino a essere utilizzati solo per quelle applicazioni che richiedevano (e richiedono tuttora) riprese a lunga distanza, dove un operatore in tempo reale monitora l’analisi, il tracciamento nel dettaglio di veicoli o persone sospette, lo zoom e la gamma cromatica per l’acquisizione degli elementi identificativi (colore e tipo di abbigliamento, targa, lineamenti del volto ecc.).
Le immagini panoramiche e multispot delle telecamere multisensore, invece, forniscono risultati ottimali per le analisi “post-evento” (furti, ingressi non autorizzati, movimenti sospetti), perché riprendono sempre la stessa scena senza la necessità di spostare l’obiettivo. In pratica, le due tipologie di telecamere operano in contesti differenti per ottenere risultati ottimizzati a seconda delle necessità; non si sovrappongono, ma anzi si completano a vicenda.
Integrazione IP e analisi video: la rinascita delle PTZ
La rapida evoluzione delle tecnologie impiegate nei sistemi di sorveglianza non ha riguardato solo le reti video IP ma anche le telecamere PTZ, che sono diventate molto più piccole, leggere e affidabili delle loro antenate, si integrano perfettamente nelle reti IP, si controllano facilmente da VMS e smartphone. Richiedono inoltre uno o due cavi per vari collegamenti (alimentazione PoE, movimento, video, audio, dati ecc.).
Il fattore chiave per la rinascita delle telecamere PTZ è stato però l’analisi video, e in particolare gli algoritmi di intelligenza artificiale, che hanno reso possibile anche l’auto-tracking con una precisione e un’affidabilità addirittura superiore alle capacità umane. Infatti, anche se la supervisione delle riprese PTZ richiede quasi sempre la presenza umana, nella fase di sgrossamento dei dati l’analisi video integrata nelle telecamere o demandata a software esterni (VMS, NAS ecc.) permette di tracciare automaticamente oggetti e persone sospette senza l’intervento dell’operatore, con l’attivazione di notifiche, allarmi o telecamere fisse aggiuntive in caso di accesso in aree non autorizzate, superamento di linee virtuali (tripwire), comportamenti direzionali (contromano), abbandono o furto di oggetti.
Il tracking automatico dei sistemi PTZ è una delle funzionalità più importanti in applicazioni come il monitoraggio di piazze, stadi e parcheggi a grande distanza, dal momento che evita di impiegare decine di telecamere fisse con i relativi costi di installazione, manutenzione e gestione dei dati. Le telecamere PTZ supportano anche l’identificazione delle targhe dei veicoli e il riconoscimento facciale, con l’ulteriore supporto dell’intelligenza artificiale per il rilevamento automatizzato, senza necessità d’intervento da parte degli operatori delle sale controllo.
PTZ multisensore per la massima precisione ed efficacia
Le principali aziende produttrici di telecamere IP (per esempio, Dahua) hanno saputo cogliere al volo le opportunità offerte dalle moderne tecnologie, proponendo soluzioni miste PTZ/multisensore che garantiscono prestazioni ancora più complete e avanzate. Si tratta di telecamere ibride che includono sia uno o più sensori panoramici a 180/360 gradi, sia un’ottica PTZ, lavorando in sinergia per catturare, tracciare e identificare ogni singolo movimento senza perdere la visione panoramica (in caso di necessità di ulteriori analisi a posteriori o eventi secondari e simultanei).
In pratica, i sensori panoramici osservano in tempo reale l’area monitorata senza “zone morte” e quando rilevano un’eccezione, definita dal programmatore oppure identificata dagli algoritmi di AI con capacità di autoapprendimento, allertano la telecamera PTZ per un riscontro automatico ad alta precisione (pan, tilt, zoom e analisi video).
Compressione H.265, alta resistenza e IR modulante
Le telecamere PTZ di ultima generazione impiegano le stesse tecnologie dei dispositivi fissi mono e multisensore, così da ottenere le medesime prestazioni con l’ulteriore vantaggio di movimento e zoom ottico motorizzati. Tutti i modelli supportano ormai la compressione video H.265 ad alta efficienza, per occupare la minor quantità di banda possibile senza pregiudicare la qualità e la risoluzione delle immagini e, di conseguenza, l’efficacia del tracking e dell’identificazione automatici.
Le telecamere PTZ si adattano a qualsiasi ambiente esterno, anche ad alto rischio, a patto di scegliere i modelli che meglio rispondono alle specifiche esigenze e normative. Esistono in commercio sistemi sigillati e pressurizzati che proteggono le ottiche dall’acqua, dall’umidità, dalla salsedine marina, dal fumo e dalle polveri (anche sottili come PM10, PM2.5 ecc.) e modelli antideflagranti in acciaio inox per evitare che la telecamera stessa inneschi incendi o esplosioni in ambienti critici (per esempio, le industrie petrolifere).
I sensori delle telecamere PTZ supportano varie risoluzioni (Full HD, 2K, 4K ecc.), sono abbinati a ottiche zoom fino a 40x, supportano la tecnologia WDR, la visione notturna a colori senza IR (grazie, per esempio, alla tecnologia Starlight) e, in alcuni casi, anche la mappa termica per il rilevamento perimetrale in assenza di luce.
Altra caratteristica avanzata dei nuovi sistemi PTZ è l’integrazione dell’illuminatore IR nella cupola (dome): si tratta di un nuovo approccio “modulante” che serve a focalizzare il fascio infrarosso solo dove serve, migliorando i dettagli della visione notturna e incrementando la portata. Alcune telecamere PTZ sono inoltre dotate di 2/3 gruppi distinti di illuminatori IR con un diverso angolo di dispersione della luce infrarossa (grandangolare, zoom e intermedia) che si attiva automaticamente per rischiarare meglio l’area interessata e ridurre i consumi energetici.
Zoom, risoluzione e cupola: come scegliere la cam PTZ
Il fattore di zoom di una telecamera PTZ è uno dei criteri più importanti nel momento della scelta del modello. È bene però sapere che uno zoom elevato non equivale necessariamente a un’immagine video migliore. Il fattore di zoom si riferisce al rapporto tra la lunghezza focale più lunga e quella più corta dell’obiettivo. Per esempio, un obiettivo con lunghezza focale compresa tra 1 mm e 26 mm e un altro da 10 mm a 260 mm sono entrambi 26x, ma offrono prestazioni completamente differenti.
Ecco perché è necessario concentrarsi sulla lunghezza focale invece che sul fattore di ingrandimento, esaminando attentamente le schede tecniche e gli schemi forniti dal produttore. Inoltre, uno zoom 18x può essere paragonato a uno zoom 36x se il primo è abbinato a un sensore ad altissima risoluzione (tipo 4K) ed il secondo a un sensore ad alta risoluzione (2K).
Un altro elemento da considerare è il materiale utilizzato per la cupola di protezione (non sempre presente), che può variare tra plastica, policarbonato oppure vetro. Di norma i materiali plastici di media/scarsa qualità possono compromettere le prestazioni del sensore e dell’obiettivo, introducendo distorsioni e aberrazioni ottiche anche se a prima vista (e da nuovi) appaiono perfettamente trasparenti. Materiali come il vetro o il policarbonato di elevata qualità sono da preferire, soprattutto nelle condizioni ambientali più critiche (aree urbane inquinate, zone marine ecc.) perché totalmente “neutri” (puri). Preservano inoltre la trasparenza, la definizione e la geometria delle immagini anche a distanza di anni.
Qualità senza compromessi
La tecnologia Smart H.265+ di Dahua, basata sullo standard H.265, beneficia di affinamenti come la strategia di codifica adattiva alla scena, i GOP/ROI dinamici, la struttura di riferimento multi-frame flessibile e la riduzione intelligente del rumore. Grazie a tutto questo, è possibile ottenere un ulteriore risparmio di banda del 30% rispetto all’H.265 senza scendere a compromessi in termini di qualità, definizione e pulizia delle riprese.
