CCTV セキュリティ カメラ同軸ケーブルのインピーダンスと静電容量の仕様は、高解像度ビデオ伝送にどのような影響を与えますか?

シグナルインテグリティのためのインピーダンスマッチング
の特性インピーダンスは、 CCTV防犯カメラ同軸ケーブル 、通常は 75 オームであり、ビデオ伝送の品質を決定する重要な要素です。インピーダンスは単なる抵抗ではありません。これは、特にビデオ信号で使用される周波数範囲における、交流信号に対するケーブルのインダクタンスとキャパシタンスの複合的な影響を表します。 HD-TVI、HDCVI、AHD カメラなどの高解像度 CCTV システムの場合、標準解像度信号よりもインピーダンスの不整合に対してはるかに敏感な高周波ビデオ コンポーネントが送信されます。同軸ケーブルのインピーダンスが入出力デバイスと正確に一致すると、ビデオ信号は最小限の反射で効率的に流れます。インピーダンスの不一致によって引き起こされる反射は、ゴースト、ちらつき、ぼやけ、水平線などの視覚的なアーチファクトを生成し、画質を大幅に低下させます。高周波 HD 信号にわずかな不一致があるだけでも、鮮明さと色の忠実度が著しく失われる可能性があります。したがって、プロフェッショナルな CCTV 設置の場合、すべてのチャネルと距離にわたって高解像度ビデオの完全性を維持するには、厳密な 75 オームのインピーダンス許容差を持つ同軸ケーブルを選択することが不可欠です。

信号損失と高周波性能に対する静電容量の影響
同軸ケーブルの静電容量は、内部導体とシールド間の電荷を蓄積および放出するケーブル本来の能力です。通常、ピコファラッド/フィート (pF/ft) で測定されます。静電容量が大きいと、特に HD ビデオ伝送に必要な高周波コンポーネントの信号減衰が増加します。基本的に、ケーブルはローパス フィルターとして動作します。静電容量が大きいと、低周波は比較的影響を受けずに通過できますが、高周波信号の振幅は減少します。高解像度ビデオの場合、詳細な解像度にはより高い周波数の伝送が必要ですが、過剰な静電容量により、細部の損失、色の忠実度の低下、フレームの不安定性、および画像のぼやけが発生します。したがって、専門の設置者は、ケーブルが長くても HD 信号が強力に保たれるように、低静電容量の同軸ケーブルを選択する必要があります。たとえば、RG59 ケーブルは 100 メートルまでの短距離の場合は許容されますが、長距離の場合は、信号の整合性を維持するために静電容量の低い RG6 または RG11 ケーブルが推奨されます。

周波数応答と高解像度ビデオ伝送
高解像度 CCTV システムは、標準のアナログ カメラと比較して、より広い周波数スペクトルの送信を必要とします。インピーダンスと静電容量の仕様により、同軸ケーブルの周波数応答が決定されます。適切に制御された 75 オームのインピーダンスと低静電容量を備えたケーブルは、HD 解像度に必要な高周波成分を維持し、ビデオ画像が鮮明で詳細であることを保証します。インピーダンスの偏差や過剰な静電容量は高周波のロールオフを引き起こし、特に長距離の走行ではディテールや明瞭さが失われます。したがって、1080p、4MP、または 4K HD 信号を送信するシステムでは、正しい仕様を維持することが重要です。わずかな信号劣化でも識別、証拠収集、またはセキュリティ監視に使用される監視映像の鮮明さに影響を与える可能性があるためです。

距離制限と信号減衰
静電容量とインピーダンスは、HD CCTV 信号の最大有効伝送距離に直接影響します。静電容量が大きいと、距離に応じて累積的な信号損失が増加しますが、インピーダンスの不整合により反射と減衰が悪化します。プロの CCTV 設計者は、ケーブルの静電容量、インピーダンス、ビデオ解像度、信号周波数の組み合わせに基づいて最大ケーブル長を計算します。たとえば、低静電容量の RG6 75 オーム同軸ケーブルは、ブースターなしで 1080p HD 信号を最大 300 メートルまで確実に伝送できますが、より高い静電容量の RG59 ケーブルは、信号の劣化が顕著になるまでに 100 ～ 150 メートルしか到達しない可能性があります。ビデオ品質を損なうことなく、スケーラブルで高性能な監視システムを設計するには、これらの仕様を理解することが重要です。