Прогресс автомобильных видеорегистраторов и сравнение их с action-камерами17.06.2016 16:37

У меня возникла идея посмотреть, насколько в производстве видеорегистраторов существует какой-либо прогресс, меняется ли что-то на практике от смены поколений процессоров или же все новые модели это просто развод покупателя на новые затраты. Полученный из китая только-что регистратор на самом современном процессоре Ambarella A12 подтолкнул весы от созерцания к действию.

Так же на форумах в обсуждениях часто встречаются несколько популярных идей, типа:
— GoPro Hero снимет лучше, чем любой видеорегистратор;
— Обычная бытовая видеокамера (камкордер) снимет лучше чем любой регистратор;
Проверку этих теорий я тоже решил рассмотреть, добавив в обзор action-камеры и видеокамеру. Обзор не претендует на всестороннесть, я рассматривал те режимы, которые мне были интересны, у тех устройств, которые удалось найти.

Под катом больше 20 мегабайт фото и несколько видео. Предпологается просмотр на большом мониторе. Все видео специально без звука.

1. Список устройств
2. Характеристики камер
3. Критерий оценки
4. Немного теории
   a) Углы зрения камер
   b) Размеры кадров
5. Дневной тест
   a) Дневное обзорное видео
   b) Высокоскоростная съемка днем
   c) Бонусы режимов HDR/WDR днем
   d) Цена использования режимов HDR/WDR днем.
   e) Итоги дневных тестов
6. Ночные тесты:
   a) Ночное орбзорное видео
   b) Детальный ночной тест
   c) Стоп-кадры
   d) Итоги ночных тестов
7. Итоги
8. Послесловия

Я являюсь регистраторным маньяком — последние несколько лет я регулярно читаю обзоры и сравнения свежих моделей, постоянно смотрю сообщества про дтп (ру-чп, например), много раз консультирвал знакомых и коллег по поводу покупки тех или иных моделей, несколько раз проводил сравнения один к одному, чтобы показать ради чего переплачивать за качественное устройство и т.п. Тем не менее — такого плана обзор в виде статьи делаю первый раз.

На тест мне удалось собрать 4 видеорегистратора, 6 action-камер и одну видеокамеру.
Итого, 11 различных устройств, покрывающих диапазон от 2010 до 2016 года:

Видеорегистраторы: 1) Carcam Q2 (Каркам Q2) (он же DOD F880LHD, он же DOD F500LHD, он же ACV Q2) — первый «нормальный» регистратор снимающий в fullhd. Был куплен в замену безымянному китайцу сразу после прочтения обзора, Boomburum в 2011 году. В принципе, хорошая дневная FullHD съемка, которая быстро стала стандартом де-факто. При этом с уменьшением освещенности Каркам значительно теряет в разрешающей способности матрицы, вылезают шумы. N.B. Я знаю, что сейчас выпущена версия Q2 с более современной начинкой. Я использовал оригинальную именно для показа разницы технологий.

2) VicoVation Vico TF2 Premium — регистратор 2013 года. Год анонсирования видеорегистраторов с WDR (wide dynamic range). Один из двух топовых на тот момент регистраторов, которые за счет использования режима WDR снимали ночью, лучше, чем все остальные модели. Существует регистратор Vosonic v737w, у которого алгоритм работает еще лучше, но, к сожалению, я не смог найти его в продаже в нашем городе, когда мне понадобилось заменить регистратор. Так что довольствовался Vico TF2. N.B. Vico TF2+ от TF2 отличается только другой линзой (110, а не 90 градусов горизонтально), само железо одинаковое.

3) Inspector Scirocco (он же Каркам Дуо, он же Koonlung K1S, он же Innovv K1​, он же Gazer F225) — 2015 год. Я очень долго ждал многокамерных видеорегистраторов, желательно с миниатюрными камерами и общим блоком управления (проще спрятать, меньше шанс, что кто-то полезет в машину красть регистратор). Такие модели были на рынке уже достаточно давно, но, к сожалению, качество видео у них было очень печальным. Где-то в 2014 годах начали мелькать уже адекватные модели и, наконец, в 2015 году было выпущено достаточное количество на современных процессорах, чтобы можно было начать выбирать. Был долгий и нелегкий выбор между Procam GS7+GS5 и Inspector Scirocco, который по сумме факторов (и случаю с огромной скидкой :) в итоге сложился в пользу Inspector-а. Единственное изменение от штатного — прошита прошивка от K1S, т.к. в ней битрейт увеличен до 12mbit/s, в то время как у всех остальных клонов — 9mbit/s.

4) Dome D201 Новая модель, пока единственный доступный (на март 2016) регистратор на новом процессоре Ambarella A12. Китайцы заманивают вот такой картинкой, мол это следующее поколение процессоров, должно показывать качественное отличие от более старых.

Action-камеры

5) F9 mini sport DV — влагозащищенный мото/action FullHD китаец. Недорогой, поэтому пользующийся спросом у мотолюбителей.

Две камеры форм-фактора «брелок»: 6) Mobius ActionCam v2 Lens-A 7) Mobius ActionCam v3 Lens-C Камеры от любителей радиоуправляемого спорта (самолеты, мультикоптеры). Неказистый вид, малый вес, но, как оказалось, совсем неплохие характеристики. Плюс удивительный факт, что любые модули регистратора можно купить отдельно даже у нас, включая корпус, плату процессора, матрицу, линзу, стандартный или удлинненный шлейф к матрице (для установки вне корпуса), наличие WDR режима включаемого автоматом при низкой освещенности, вывод composite сигнала на одни из пинов usb, для передачи видео на пульт. В общем, это оказался приятный сюрприз. Большой фак по ним можно найти на вики моделистов

Два «конкурента/аналога» GoPro Hero3 8) Contour Roam 1600 — влагозащищенная мото/action-камера Интересный нюанс — передняя часть с камерой вращается на ~270 градусов, позволяя крепить корпус под любым удобным углом. И наличие лазерной линии, позволяющей выставить после вращения горизонт.

9) Xiaomi Yi Почти полный клон GoPro Hero3, выпущенный известной китайской фирмой.

Собственно сам GoPro 10) GoPro Hero4 Silver Про него особо писать смысла нет, что такое GoPro обычно все знают. В отличии от Black, модель Silver умеет записывать 4k видео только на 15fps, так что этот режим я не тестировал.

Камкордер

11) Sony HDR-cx400 Бытовая видеокамера, из отличительных особенностей можно отметить, что у нее для стабилизации изображения к гироскопу привязана не одна отдельная линза, как в более простых моделях, а стабилизирован весь линзовый блок вместе с матрицей, что позволяет снимать с рук даже на максимальном, 30-кратном оптическом зуме.

Понятно, что чем выше битрейт, тем более мелкие детали остаются видимыми после компрессии. С другой стороны, высокий битрейт накладывает требования к скорости SD карты и уменьшает ее вместимость в часах записи.
Добавлена колонка вместимости на типичный размер SD карты, информация полезна для тех, кто оставляет регистратор постоянно включенным.

Информация по матрицам и процессорам, которую удалось найти:

Сортировка по примерному году выпуска (точных данных у меня нет, я ориентировался на свою память, появление обзоров в сети и время появления в продаже)

Каков мой критерий оценки качества? Сразу стоит сказать, что меня не волнуют такие вещи, как баланс белого, естественность красок, синюшность, искажения по углам (дисторсия), затемнения по углам (виньетирование) и так далее и тому подобное, что может быть вполне актуально для бытовой видеокамеры или action-камеры. Поэтому я не буду снимать для теста контрастные ветки деревьев на фоне неба и уходящий в даль забор, это может быть интересно, но не практично.
Самый главный критерий оценки качества видеорегистратора — это возможность читать номерные знаки, самое сложное — при минимальной освещенности (сумерки, ночь). Вторичным критерием будет нормальная реакция на засветку собственными фарами или другими яркими источниками света. И только потом остальные опции комфорта, типа наличия GPS, экрана, удобство использования и тому подобное.
Ночь — потому, что это самый сложный для регистратора режим (в Питере более полугода короткий световой день, так что в темноте ездят даже те, кто катается только с работы и на работу). Плюс — у меня регистраторы стоят в машине круглосуточно и всегда пишут.

N.B. Почти все, кто об этом узнают, спрашивают «не страшно оставлять?» — нет, не страшно. Боковое стекло стоит 5 тысяч и я знаю, где быстро купить, регистратор еще ~10, а замена бампера запросто вылезает в 30 — выгода уже очевидна. Плюс разбить могут не только бампер, а и что похуже. Один раз окупилось уже окупилось, когда мне разбили бампер на парковке и скрылись. Hit and run не прошел, т.к. на видео остались и номера злоумышленника, и даже его удивленное лицо.

Смонтированы на стекло и не только

Почти никакие другие «фичи» не будут для меня иметь значения, если номер на видео неразличим. Я могу восторгаться умением BlackVue отслеживать заряд аккумулятора и менять режим записи или офигевать от обилия полезной и не очень информации в регистраторах Datacam, но если они не снимают хорошо ночью — я их не куплю и не буду никогда рекомендовать другим (кстати, и BlackVue, и Datacam это фирмы из топа регистраторов, они выпускают хорошие устройства, на них стоит смотреть).

Часть кадра регистратора Datacam.

Угол зрения

Чем больше угол, тем больше попадает на видео, на широком углу видно, кто тебя подрезает сбоку, но тем меньше расстояние с которого видны номера впереди. Для видеорегистратора оптимальным считается угол около 110–120 градусов по горизонтали.

У нас есть всего 1920–2500 пикселей по ширине. Чем шире угол, тем мельче объекты в кадре.

Почему нас не интересует диагональный угол зрения?
Вот два кадра, снятых разными объективами с одной и той же точки:
Из-за искажений объектива (дисторсии) первый кадр будет иметь гораздо больший диагональный угол, хотя по горизонтали он у обоих одинаковый.

N.B. Непонятно, почему китайцы до сих пор не сделали регистраторы с кадром формата не 16×9, а, скажем 25×5, т.е. очень широкие и длинные. Все равно в большинстве случаев низ кадра занимает капот, а верх — небо.

N.B. при просмотре, видео снятого с регистратора углом обзора 70–80 градусов субъективно кажется, что скорость машины больше, чем на самом деле, а с углом 120 градусов — меньше.

Углы зрения камер

Углы зрения камер участвующих в обзоре, от меньшего к большему

—

Размеры кадров

Размеры кадров 16×9, которые встречаются у данных регистраторов:
* HD: 1280×720
* FullHD: 1920×1080
* SuperHD (Dome): 2560×1440
* SuperHD (GoPro): 2704×1520

Сделал картинку сравнения, чтобы показать, что переход с FullHD на SuperHD (2k) добавил не 50% пикселей по горизонтали, как было у предыдущих скачков, а 33–40%.

Изначально я вообще не хотел проводить дневную съемку, т.к. 99% FullHD регистраторов достаточно хорошо снимают днем. Но добавление в тест action-камер и просьбы коллег повлияли на эту ситуацию, к тому же сравнивать сразу 11 моделей очень сложно, поэтому я использовал дневной тест для выбраковки всего «неинтересного».

N.B. Почти каждый раз при изучении чужих тестов меня, как легкого перфекциониста, возмущала небрежность в установке регистраторов: отличии линии горизонта, направления, угла наклона и т.п. Попробовав сделать тест самостоятельно я убедился на практике, что выставить несколько регистраторов одинаково практически невозможно. Начиная с того, что стекло овально сразу по двум плоскостям, причем еще само стоит под углом, а большинство креплений позволяет крутить только в двух плоскостях относительно прищепки, кончая тем, что установить их достаточно близко почти нереально — постоянно попадают друг другу в кадр. В первый раз я вооружился стеной с горизонтальным рисунком, линейкой с горизонтом и потратил целый час пытаясь выставить все регистраторы и камеры. Безуспешно. Последующие поездки я тратил полчаса только чтобы хотя бы примерно-ровно выставить все камеры и перестал про это париться :)

N.B. Из-за обилия девайсов и нехватки рук при тестах возникали накладки: в «дневной» тест не попал Xiaomi Yi, в «ночной обзорный» — GoPro Hero4.

Обзорное видео

Обзорное видео с десяти камер и случайный стоп-кадр

Почувствуй себя стрекозой.

N.B. Youtube действительно заметно пережимает видео, даже в режиме 1080p картинка намного хуже оригинала. Ниже будет ссылка на яндекс-диск с этими же видео, для желающих поразглядывать разницу покадрово.

Стоп-кадры со всех камер на одном месте:

Первой жертвой на выбывание будет безымянный китаец F9 mini Sport DV.

30%, по клику — 100%.

Качество его видео заметно хуже даже старого Carcam q2, что на сегодняшний день никуда не годится. На видео не разглядеть номера даже с близкого расстояния, а судя по «лесенке» на проводах проходящих по диагонали кадра, родное разрешение матрицы у него меньше, чем FullHD.

Скорость против разрешения

2) Много теорий ходит про высокоскоростную съемку, мол «нужно использовать 60 кадров в секунду, т.к. это позволяет лучше снимать быстро-перемещающийся объект». Но пока fps зависит от разрешения, обычно регистратор не может дать в два раза большее количество кадров на своем максимальном разрешении, так что приходится делать выбор между разрешением и fps.
Сравниваем видео GoPro Hero в трех режимах:
— 2704×1520, 30 fsp
— 1920×1080, 60 fps
— 1280×960, 100 fps

Проезд мимо стоящих машин в соседнем ряду на скорости 60 км/ч, видео замедленно в 3 раза.

30%, по клику — 100%.

Результат, мне кажется, очевидный. Разрешение — рулит.
На HD разрешении, не смотря на огромное количество кадров, номер не читается.
На FullHD есть несколько кадров, где номер можно опознать.
На SuperHD номер хорошо читаем на целой куче кадров.

3) Бонусы режимов HDR/WDR днем

Сравним резкое изменение яркости при выезде из тоннеля.
Скорость 60 км/ч, видео замедленно в 2 раза.

Эффект HDR/WDR: видимое изображение там, где без WDR была пересвеченная область кадра.

Лучше всего эффект был заметен у Dome, Vico и Mobius v3.
Inspector никак не отреагировал на изменение настройки.
Также эффект обнаружился на камере Sony, хотя такой настройки у нее в меню нет.

Цена использования режимов HDR/WDR днем.

Тем не менее, работа HDR/WDR у регистраторов не бесплатна. При включении этого режима днем возникает небольшое ухудшение разрешающей способности матрицы.

Скорость 60 км/ч, видео замедленно в 2 раза.

Видео из 4 частей, для каждой пары регистраторов.

Видно, что на втором кадре номера читаются заметно хуже:

Crop 100%.

Inspector опять никак не отреагировал на смену режима, картинка у Vico тоже стала чуть хуже, но он и так «не видит» номеров на такой скорости.

Результаты дневного теста:

— Чем больше разрешение — тем лучше.
— Большой FPS хорошо, но только не ценой потери разрешения.
— WDR/HDR днем нужны очень редко, и есть небольшая потеря разрешающей способности.

Относительно читабельности номеров камеры распределились примерно следующим образом:

— Регистраторы, 100% кроп, 60 км/ч, соседний ряд:
Carcam Q2

С большим трудом на 60 км/ч номер читается буквально считанные кадры

Vico TF2

У Vico даже состояние чуть хуже.

Inspector Scirocco

Заметный прогресс, нормальная читаемость номера

Dome D201

Не хуже предыдущего варианта, только за счет большего разрешения дальность чтения выше (в тесте ниже)

— Action-камеры
Contour

Плохо, на уровне Carcam q2.

Mobius v2

Плохо, маленький угол чуть спасает, но первая и вторая буквы почти нечитаемы, первая не то «х», не то «ж», не то «к», вторая «н» или «м».

Mobius v3

Несмотря на более широкий угол, на части кадров все же можно распознать номер целиком.

GoPro Hero4

Тут все хорошо.

— Камкордер
Sony HDR-cx400

Сравнимо с Carcam Q2.

Дальность читаемости номера по центру кадра у лидеров:
Inspector Scirocco / Dome D201 / GoPro Hero4

Crop 100%.

На GoPro номер стал полностью читаемым на секунду (несколько метров) раньше, чем у Dome.
Разница по расстоянию между SuperHD и FullHD довольно заметная.

В ночной съемке меня больше всего интересовали максимально сложные условия: съемка на парковке при слабом освещении далеких фонарей, съемка в движении по слабоосвещенному карману на скорости и тому подобное.

5) Обзорное видео с девяти камер

Скриншот из видео:

20%, по клику — 100%.
Выкидываем камеры, качество которых ночью очевидно слишком плохое уже по обзорному видео:
— 2) Contour Roam 1600
— 6) Sony HDR-cx400
— 7) F9 mini Sport DV
— 9) Xiaomi Yi

Итак, на ночной, самый сложный, тест остаются всего 6 камер, все регистраторы (просто для сравнения) и две action-камеры, которые смогли дотянуть картинку до современных видеорегистраторов:
— 1) Carcam Q2
— 2) Vico TF2
— 3) Inspector Scirocco
— 4) Dome D201
— 5) GoPro Hero4
— 6) Mobius v3

Ночной тест в разных режимах.

Видео состоит из 3 частей:
У первых 3 регистраторов и у Mobius установлены максимально возможные настройки, включены WDR/HDR.
Для Dome и GoPro сравниваются режимы: 60fps, WDR/LowLight, SuperHD.

Проезд мимо припаркованных машин — скорость 20 км/ч
Кадры:
Первая часть, Dome — FullHD 60fps; GoPro — FullHD.

30%, по клику — 100%.
На такой скорости номер читается только на Dome и то с очень большим трудом. Остальные регистраторы ничего не показали.

Вторая часть: Dome — SuperHD WDR; GoPro — FullHD 60fps LowLight.

30%, по клику — 100%.
WDR делает большинство номер в соседнем ряду читабельными на Dome.
Vico пытается приблизиться, но даже более узкий угол его не спасает, номеров нигде не видно.

Третья часть: Оба Dome и GoPro в SuperHD.

30%, по клику — 100%.
Номеров не удалось разглядеть ни на одном кадре, ни одного регистратора.

7) Стопкадры в 3, 6 и 10 метрах от припаркованных машинах

а) При включенных фарах:

Общий вид, номера на расстоянии 3-х метров:

Carcam Q2 / Vico TF2 / Inspector Scirocco
Dome D201 / Mobius V3 / GoPro Hero4

Очень много кадров

Расстояние около 3 метров

— Carcam Q2

Мыльно, на правой машине номер засвечен, на левой в принципе читается.

— Vico TF2


Без WDR номер так же засвечивается, включение WDR делает его читаемым

— Inspector Scirocco


Как и днем, включение WDR на картинку не повлияло, но не засвеченные номера читаются хорошо.

— Dome D201


Включение WDR дает эффект, появляется засвеченный номер.

— Mobius v3

Номер частично засвечен, но потенциал неплохой.

— GoPro Hero4


Сверху режим lowlight, снизу обычный. Появилось мыло, хотя номера еще читаются.

Расстояние около 6 метров

— Carcam Q2

Читается только один номер с большим трудом.

— Vico TF2


Два из трех номеров с трудом, но читаются, WDR режим засветку с такого расстояния убрать не смог.

— Inspector Scirocco


WDR на картинку не повлиял, из номеров различимы только цифры.

— Dome D201


Видна работа WDR, без него номера читаются с трудом, с ним — два номер отлично видны.

— Mobius v3

Увы, тут полная засветка, номеров не видно.

— GoPro Hero4


Анналогично Inspector — из номеров на 100% кропе видны только цифры. Разницы lowlight опять не видно.

Расстояние около 9 метров

— Carcam Q2

Номеров не видно.

— Vico TF2


Номеров не видно.

— Inspector Scirocco


Номеров не видно.

— Dome D201


В режиме WDR, на 100% зуме видны только цифры.

— Mobius v3

Номеров не видно.

— GoPro Hero4


Номеров не видно.

б) Без фар:

Общий вид, номера на расстоянии 3-х метров:

Carcam Q2 / Vico TF2 / Inspector Scirocco
Dome D201 / Mobius V3 / GoPro Hero4

Итоги ночных тестов:

— Большой FPS — не дает никаких бонусов.
— Большое разрешение — не дает никаких бонусов.
— Использование режима WDR действительно заметно повышает уровень чтения номеров при низкой освещенности.
— WDR в Vico/Dome работает лучше, чем HDR в Inspector, впрочем даже последний немного улучшает детальность ночного режима.
— GoPro Hero4 не справился с ночными режимами, во многих случаях показывая результаты хуже старого Vico, режим LowLight сделал картинку чуть светлее и различимее, но не добавил деталей.
— Специализированные устройства (видеорегистраторы) выпускают не зря, они заметно отличаются от многоцелевых устройств (action-камеры, видеокамеры).
— За последние 5 лет качество видео у регистраторов изменилось значительно. Пусть не смущает то, что при просмотре на ютубе все кажется примерно одинаковым, в мелочах (чтение номеров) железо и софт делает видимым то, что пять лет назад было недостижимым.
— Заметен качественный скачек при переходе с Ambarella A7 на Ambarella A12.
— Cовременные топовые регистраторы способны показать номера машин:
a) остановка, в той же полосе — на расстоянии около 10–12 метров днем, и до 6–8 метров без освещения.
b) движение, соседний ряд — при движении с разницей скоростей около 60–70 км/ч днем, и до 15–20 км/ч ночью.
После тестов можно с уверенностью сказать, что для выбора хорошего регистратора важно, чтобы в нем использовался процессор последних поколений, для Ambarella это A12 или A7. Хорошим фактором будет наличие SuperHD разрешения. Остальное — выбирайте на собственный вкус и манеру использования, ну и читайте тесты.

Внимательно смотрите на работу WDR/HDR у конкретного устройства. Я пересмотрел кучу видео, у многих регистраторов, несмотря на заявление о поддержке режимов широких динамических диапазонов, в реальность ночью никаких плюсов не наблюдается. Стоит признать, что WDR стало маркетинговым символом, который лепят почти везде.

Последним пунктом хотелось бы напомнить, как правильно установить регистратор:
Горизонт должен быть на середине или выше середины кадра.
И пусть вас не смущает, что половину кадра будет занимать капот, это лучше, чем половину кадра занимает небо — небо или ночные фонари сбивают экспозицию, так, что тучи получаются красиво, а вот номеров не разобрать:

Но может небо того стоило?

P.S. При подготовке поста использовались консольные утилиты ffmpeg, imagemagic и графические avidemix, kdenlive.
С точки зрения творческого подхода у меня есть небольшая криворукость, поэтому мне пришлось набросать пачку скриптов для обработки видео, чтобы оперировать только числами и исключить кривые руки из процесса подготовки видео и графики. Делюсь накопленными знаниями в кратком формате примеров:

#convet video to png pictures (15 png per second)
ffmpeg -i ./carcamq2_1_1.mp4 -r 15 ./picture_%04d.png
# crop area=1920x100, started from x=0, y=550
for filename in ./picture_*.png ; do convert ${filename} -crop 1920x100+0+550 +repage ${filename} ; done
montage ./picture_*.png -border 1 -geometry +0+0 -tile 1x ./carcamq2_1_1-full.png
rm ./picture_*.png

P.S. Незапакованное видео, точно то же, что залито на youtube yadi.sk/d/Ym-KxT6asZ3AB

P.S. Если вы заливаете видео с регистратора на Youtube, то никогда-никогда не соглашайтесь на «стабилизацию», сколько бы он вас не упрашивал. Для видеорегистраторов ютубовые фильтры неподходят, получается гораздо хуже, чем без стабилизации.

P.S. Владельцам регистраторов на процессорах Ambarella, возможно пригодится вот этот редакто прошивок, в котором можно изменить битреит или почувствовать себя фирмой… заменить все логотипы и заставки на свои, нарисовать меню и т.п.

P.S. Для тех, кто оставляет регистратор в машине, пригодится устройство для предотвращения полного разряда авто-аккумулятора. За фирменные устройства просят 3–4 тысячи рублей, при том, что за ~500р можно купить уже собранный модуль у самодельщиков:
— SDC0009 — программируемый контроллер разряда. Такой использую уже несколько месяцев, нареканий нет.

— Сверхмаленьнький контроллер разряда с таймером «Magic-ru» с форума videoregforum.ru

Об ошибках пишите, пожалуйста, в приват.
Написание поста заняло ~месяц ежевечерней работы. Спасибо за внимание. CC-BY-NC-SA.

© Geektimes