Охранное телевидение за последние несколько лет претерпело значительные изменения. Обычной функцией телекамер стало удалённое управление параметрами — чувствительностью и функцией передачи контраста, что многократно расширяет их динамический диапазон. Не диковинкой стали сверхсветосильные варифокалы, ахроматизированные в широком спектральном диапазоне от видимого до инфракрасного (объективы ho shift focus). А уж о записи и коммутации и говорить нечего. Она почти сплошь цифровая и сетевая.

Но один этап превращения телевизионного сигнала остаётся не цифровым и не автоматизированным и, скорее всего, не станет таким никогда. Имеется в виду превращение изображения на экране монитора в зрительное ощущение оператора. До тех пор пока оператор не осознал увиденную картину и не смог словами назвать то, что увидел, задачу системы телевизионного наблюдения нельзя считать выполненной. Именно этому этапу проектировщики уделяют меньше всего внимания, в то время как оператор находится поистине в стрессовой обстановке. На него возлагается обязанность обнаруживать события (тревоги), соответствующим образом на них реагировать, выполнять записи, звонки да ещё управлять телекамерами.

 Оператор — не наблюдатель на вышке. Он рассматривает не окружающий пейзаж согласно наставлению о проведении визуальной разведки, а вглядывается в предъявленную ему плоскую картинку. Какие отличия?

Отсутствие связи с вазомоторными функциями наблюдателя;

Двумерность телевизионного изображения (отсутствие стереоскопичности зрения);

Ограничение поля зрения рамками кадра;

Меньший динамический диапазон яркости;

Искажение реального контраста и цветопередачи.

 Кроме того, изображение является синтезированным в соответствии с телевизионным стандартом. Это означает, что вовсе не картинку видит оператор, а в каждый момент времени только светящуюся точку, которая строка за строкой, полукадр за полукадром обегает экран, постоянно меняя свою яркость. Зрительный аппарат оператора постоянно выполняет работу по интегрированию точек в строку, строк в полукадр, полукадров в кадр и затем уже в движущееся изображение. Тяжёлая работа! Вот почему, кстати, смотреть фильм в кинотеатре комфортнее, чем его видеокопию даже на большом телевизионном экране. Кино — последовательность слайдов, и этап интеграции тут только один, а разрешение в десятки раз выше.

 В Великобритании проводились исследования эффективности прямого теленаблюдения. Оператор должен был среди прохожих (не в толпе) обнаружить человека с зонтиком. Опытный, мотивированный оператор решал эту задачу с вероятностью не более 70%. По словам же одного нашего полковника, даже отличник боевой и политической подготовки решает подобную задачу на одном мониторе с вероятностью не выше 25%. Тут ещё конкретная задача, а если б стояла неконкретная? Представьте себе следующий диалог.

 Заказчик: Я хочу знать, что происходит ночью на заднем дворе!

 Проектировщик: А что там может происходить?

 Заказчик: Вот это я и хочу узнать!

 Кроме того, перед оператором находится совершенно немыслимое количество мониторов. Телекамер в современных системах уже редко бывает меньше полусотни, и проектировщик старается «вытащить» их все перед оператором и в полноэкранном изображении, и в многооконном, и в виде последовательности. А формат мониторов выбирает не меньше 20 дюймов, из простодушного убеждения, что «так лучше видно». Вот и оказывается несчастный оператор перед этой видеостеной. Посмотрит на нее полчаса, поймет, что пользы от этого мало, и будет только изредка поглядывать на одну картинку, на которой показан коридор, ведущий к операторской, чтобы вовремя обнаружить проверяющего начальника.

Именно так видит окружающие предметы человек с зафиксированным взглядом. Тем не менее, за счёт постоянного движения глаз в виде тремора и саккад, поле ясного зрения непрерывно перемещается, и такого впечатления не возникает

 При наблюдении одновременно на нескольких экранах вероятность решения зрительной задачи (как вероятность сложного события) равна произведению вероятностей событий его составляющих. Значит, если для одного экрана вероятность, скажем, 0.4, то, например, для четырёх экранов 0,44 = 0,0256, то есть меньше 3%. И это при наблюдении полноэкранных изображений. Никаких многооконных изображений и последовательностей изображений мы в расчет не берем, а также не учитываем оптимизацию формата монитора. А ведь совсем другого результата ожидал заказчик при финансировании проекта.

 На сегодняшний день оператора всё ещё не могут заменить системы с «компьютерным зрением», которые по заявлению разработчиков берут на себя задачу первичной обработки видеоинформации, а оператору выдают уже подсказки решения. Но обрабатывают то они (по заявлению тех же разработчиков) изображения с 20% контрастом. А на самом деле они работают лишь с более высокими значениями контраста, в то время как большинство наших объектов имеют очень низкий контраст, который выражается единицами процентов. В качестве примера можно привести камуфляж на фоне зелени или полушерстяную ткань на фоне сухого асфальта.

  Обнаружив объект, оператор для лучшего его рассмотрения (зрительная задача опознавания) может приблизиться к экрану, уменьшая рассматриваемую его часть. Но не ближе того расстояния, с которого строки будут мешать целостному восприятию изображения. То есть не ближе 1-2 диагоналей от экрана

 Таким образом, зная два крайних положения оператора в кресле и, соответственно, расстояние от его глаз до экрана, мы можем рекомендовать размер экрана монитора. Рекомендуем рассчитать его читателю самостоятельно

 Попробуем разобраться в этой проблеме. Для начала укажем основные причины низкой эффективности восприятия изображени (предполагая всё же высоким качество изображения и достаточным масштаб наблюдения):

Неоптимальный формат мониторов;

Неконкретная и неограниченная во времени задача оператора;

Неструктурированное в пространстве информационное поле;

Неоптимальный способ предъявления изображений (многооконное изображение, последовательности, титры, которые должен читать оператор);

Неоптимальный алгоритм обработки тревог.

 В соответствии с этими причинами рассмотрим пути повышения эффективности восприятия видеоинформации. Первый шаг — оптимизация формата монитора. Для решения зрительной задачи обнаружения оператору нужен весь экран. В таком случае желательно, чтобы видимый угловой размер экрана соответствовал угловому полю ясного зрения оператора, который для здорового человека составляет приблизительно 9° по вертикали и 12° по горизонтали (отсюда, кстати, и принятое соотношение сторон экрана в телевидении 3:4). Обратите внимание, что важен не линейный, а именно угловой размер экрана.

 Это условие выполняется, когда расстояние от глаз оператора до экрана монитора равно приблизительно 45 диагоналям экрана. При большем видимом угловом размере экрана игнорируется периферия, а при меньшем — внимание оператора отвлекается на посторонние объекты, окружающие экран ТВ монитора.

 Второй шаг — формирование оперативной задачи оператора. Совершенно конкретная и чётко очерченная вводная задача мобилизует внимание оператора. Кроме того, она должна быть ограничена во времени. Например, проследить за перемещением транспорта по территории или дождаться выхода группы людей к определённому рубежу или идентифицировать фигуранта. Задача выполняется на рабочем мониторе. Рабочих мониторов больше одного может быть только в том случае, когда на них рассматриваются связанные события. Отдельным видом зрительной задачи являются последовательности. Их запускают также на рабочем мониторе. Но изображения в последовательностях тоже должны быть связаны сюжетно, например последовательные этажи здания, сектора панорамы, участки периметра. Кроме того, оператор может производить осмотр определённых участков объекта по временному графику или просматривать архив. При отсутствии вводных задач, оператор может и несмотреть на рабочие мониторы.

 Третий шаг — структурирование видеоинформации в пространстве. До сих пор мы рассуждали об одном мониторе. А сколько всего мониторов может быть в системе телевизионного наблюдения? Если назначение мониторов одинаково, то, как мы уже знаем, толку от увеличения числа мониторов не будет. Значит нужно организовать информационное поле оператора. А именно назначить мониторы и расположить их перед оператором:

Рабочие или основные (review), о них мы уже говорили;

Вспомогательные (slave);

Справочные (reference);

Тревожные (alarm).

  Так же и пилот штурмовика, не удерживая постоянно во внимании всю приборную панель, за доли секунды находит взглядом нужный циферблат, поскольку каждый прибор всегда находится на своём месте. Привычка станет верным помощником

 Вспомогательные мониторы — это мониторы с наиболее востребованными изображениями—главные ворота, дверь хранилища, центральный коридор и т. п. Вспомогательные мониторы нужно располагать справа и слева, причём физически правые от операторской объекты — на правых мониторах, а левые — на левых. В нужный момент оператор может моментально получить информацию с экрана вспомогательного монитора, если выбранные изображения никогда не переключаются. При этом руки оператора остаются свободными, достаточно лишь бросить взгляд на соответствующий экран.

Справочные мониторы — это мониторы с многооконным изображением. Конечно, детализация изображения в каждом окне будет ниже. Часто нарушен реальный масштаб времени. Однако если изображения не переключать, а навсегда их закрепить в своих окнах, то многооконное изображение может много дать для составления общего представления о ситуации во время тревоги. Оператор бросил взгляд на привычную картинку и, пусть в общих чертах, но увидел основное. Потом он переключит интересующую его картинку на рабочий монитор, если нужно, но сейчас он сбережет драгоценные секунды. Чтобы не перегружать справочные мониторы, на них следует поместить изображения «второй очереди» важности после тех, что на вспомогательных мониторах, а не все подряд.

Четвертый шаг — структурирование видеоинформации во времени или обработка тревог и, самое главное, одновременных тревог. Необходимо подчеркнуть, что основной задачей системы телевизионного наблюдения является задача верификации тревог.

Современные технические системы безопасности, как правило, проектируются и исполняются интегрированными, то есть состоящими из совокупности основных, вспомогательных и обеспечивающих систем, которые, взаимно усиливают действие друг друга, что многократно повышает эффективность системы в целом. Это называется сверхсуммарным или синергетическим эффектом. При этом основными системами называют те, которые являются источниками событий. В первую очередь это системы охранной сигнализации и контроля доступа. Вспомогательными же являются системы, которые усиливают действие основных и придают им новые свойства. К вспомогательным системам и относится система телевизионного наблюдения, которая, впрочем, в некоторых случаях тоже может играть роль основной, то есть быть источником события, если используется видеодетектор движения, или в случае решения оператором конкретных вводных задач, о которых речь шла выше.

 Обработка тревог является ярким примером такой системной интеграции. В отсутствии тревог оператор занят рутинной работой, а при получении тревожного изображения он мобилизован и готов решить оперативную задачу. Чаще всего это задача опознавания ростовой фигуры человека.

 Но где нужно расположить тревожные мониторы? В процессе эволюции зрительного аппарата человека степень тревожности окружающей обстановки стала им восприниматься в зависимости от вектора и скорости движения видимых объектов. Движение по горизонтали воспринимается как норма (с этим связано появление телевизоров формата 9:16, более широкий экран приятнее для зрителя). Движение снизу вверх—как сигнал «добыча» (охотники это подтвердят). Наиболее опасным воспринимается движение сверху вниз. Следовательно, тревожные мониторы и нужно расположить в верхнем ряду, посередине.

 Таким образом, структурирование информационного поля оператора в пространстве и времени при правильном выборе формата мониторов и конкретной и ограниченной во времени оперативной задаче наблюдения позволяет оператору эффективно воспринимать максимальный объём наиболее важной видеоинформации о событиях в системе

 Среди возможных алгоритмов обработки тревог следует обратить внимание на алгоритм «гашение и последовательность». Тревожные мониторы включены, но на них в отсутствии тревог нет никакого изображения. Первая же тревога отображается на первом тревожном мониторе. И сам факт появления изображения привлекает внимание оператора больше, чем звуковой сигнал или любой тревожный титр на рабочем мониторе. Вторая тревога отображается на втором тревожном мониторе, пока первая не снята и так далее. Количество тревожных мониторов зависит от возможного числа одновременных тревог.

 В заключение приведем классификацию факторов, влияющих на утомляемость оператора.

 Технические факторы.

Определяются свойствами видеоинформации, предъявленной оператору и способом ее предъявления:

Качество изображения на мониторах (отношение сигнал/шум, яркость, контраст, насыщенность цвета, если изображение цветное);

Масштаб изображения объекта;

Форматы мониторов для полноэкранного и многооконного изображения;

Количество рабочих, справочных, вспомогательных и тревожных мониторов;

Структурирование видеоинформации в пространстве и времени;

Общая синхронизация всех мониторов и коммутирующего оборудования.

Технические факторы, от которых в основном зависит вероятность решения зрительной задачи, влияют на напряженность работы оператора и могут создавать техностресс.

 Эргономические факторы.

Взаимодействие человека с оборудованием, организацией рабочего пространства:

Организация рабочего пространства оператора (например, столешница с размещенными на ней клавиатурами и манипуляторами);

Рабочее кресло оператора;

Оснащение рабочего места всем необходимым;

Световые помехи, такие как отражение потолочных светильников в экранах мониторов или яркие световые пятна на рабочей поверхности;

Уровень общего освещения;

Общее количество операторов в помещении, нормы площади на одного оператора.

Эргономические факторы действуют как отвлекающие факторы и непосредственно влияют на время реакции оператора, что приводит к снижению вероятности решения зрительной задачи и к пропуску тревожных событий.

Экологические факторы.

Определяются свойствами микроклимата вокруг рабочего места оператора:

Параметры микроклимата и шумового фона в помещении, учитывая инфразвук, а также параметры электромагнитных полей;

Отсутствие химических загрязнений воздуха;

Низкий уровень ионизирующих излучений.

Экологические факторы влияют на состояние оператора и, как следствие, на время реакции. Кроме того, они влияют даже на возможность выполнения оператором своих служебных обязанностей.

Организационные факторы.

Распорядок, инструкции, психологическая нагрузка:

Организация рабочего времени оператора (перерывы на отдых и прием пищи);

Взаимозаменяемость операторов;

Должностные инструкции оператора по его действиям в случае тревог или других штатных и нештатных ситуаций;

Минимальное количество начальствующих структур;

Четко очерченные пределы ответственности и полномочий оператора.

Организационные факторы определяют психологическую нагрузку на оператора, при неоправданном превышении которой отвлекают от непосредственного выполнения служебных обязанностей и могут вызвать состояние стресса.