Четверг, 27.06.2019, 01:19
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная » Статьи » Видеонаблюдение

Вариофокальные объективы

Общие сведения о вариофокальных объективах

В номенклатуре объективов для видеокамер вариофокальные камеры занимают особое место. Они представлены на рынке систем охраны и видеонаблюдения как с ручной установкой диафрагмы, так и с автоматической. При этом стоят дороже и того и другого типа объективов, лишенного вариофокальности. Так какие же заслуги позволяют производителям этих объективов удорожать свою продукцию; в каких случаях ее применение не только оправдано, но даже необходимо и, наконец, как это работает? Разберемся с названием этого вида аппаратуры. Вариофокальные объективы – это объективы с возможностью автоматического варьирования, изменения фокусного расстояния. Однако, прежде чем понять, как реализовано это интересное свойство, определимся с основными терминами, употребляемыми в видеонаблюдении применительно к объективам. Ведь, помимо фокусного расстояния, существуют другие параметры, по которым отличаются объективы. Причем их тонкая взаимосвязь дает совершенно разные результаты в рамках одного и того же типа объектива. Итак, к основным характеристикам объектива относят фокусное расстояние, апертуру, тип соединения с камерой, вид используемых линз и фильтров, способ регулирования диафрагмы и другие. Разберемся, что собой представляет каждый из них и как его изменения влияют на работу всей системы в целом.

Фокусное расстояние объектива

Фокусное расстояние – параметр, определяющий соотношение масштаба изображения или дальности съемки и угла зрения, с которого ведется видеонаблюдение. В первую очередь, объектив должен обеспечивать такой масштаб, при котором решается поставленная задача. Будь то отслеживание небольших предметов, расположенных вдали, как номера проезжающих по территории машин, например, или распознание фигуры человека, одну и ту же камеру использовать не удастся. Причина – разница в размерах картинной плоскости снимаемого объекта по вертикали и горизонтали. Если же при выбранном масштабе не удается обеспечить нужный угол зрения, нужно либо еще раз пересмотреть место расположения камеры и ее ракурс, либо использовать две и более камер, либо использовать вариофокальный объектив. Последний дает возможность точно подстроить минимально допустимый масштаб, увеличивая тем самым угол зрения, что особенно важно для внутренних камер. Стремиться к очень широким углам зрения бессмысленно - объективы с углом зрения в 90° и более имеют значительную бочкообразную дисторсию. То есть на краях поля зрения передаваемого такой камерой изображения картинка сильно деформирована. А в этом случае чаще всего ни о каком распознавании говорить не приходится.

Апертура вариофоклаьного объектива

Апертурой описывается положение диафрагмы. Если она почти закрыта, говорят о максимальной апертуре, если же объектив почти полностью открыт, апертура минимальна. Соответственно минимальное значение этого параметра означает, что объектив пропускает больше света. Камера с таким объективом хороша на слабо освещенных объектах. Большая же величина диафрагмы необходима при окружающем камеру ярком, слепящем свете как раз для предотвращения появления белых засвеченных пятен в передаваемой картинке. Вариофокальные объективы как раз уменьшают максимальную апертуру при переходе от малых значений фокусного расстояния к большим. Так, вариофокальные объективы с 8-кратным изменением фокусного расстояния при широких углах поля зрения характеризуются значением апертуры F1.2, при малых углах значение этого параметра составит F1.5. А для объективов с 10-кратной перестройкой поля зрения апертура изменяется уже в пределах от F1.4 до F2.0. Понятно, что чем больше возможностей изменения фокусного расстояния предоставляет ваша камера, тем лучше будет значение апертуры, тем более детально можно будет увидеть какой-то участок видеонаблюдения.

Тип крепления вариофокального объектива

В зависимости от того, какова длина заднего отрезка поверхности вариофокального объектива, их разделяют на типы СS и C. У первого эта длина равна 12, 5 мм, у второго – 17,5 мм. Если камеры имеют более узкое место соединения, с ними можно использовать оба вида объективов. Для перехода на объектив C-типа нужно только установить специальное кольцо. А вот применение объективов CS-типа с камерами C-типа невозможно.

Линзы, используемые в вариофокальном объективе

Объектив, в составе которого используются сферические линзы, не может обеспечить идеальную фокусировку изображения. Вариофокальные объективы чаще всего укомплектовываются асферическим объективом, который включает группу линз для компенсации искажений. При их производстве используются прецизионные методы шлифовки, позволяющие получить профили поверхностей, заданные не традиционной сферической, а параболической, квадратичной, кубической, полиномиальной и другими функциями. Кроме того, все крупные производители, постоянно совершенствуя свои технологии, предлагают свои решения материала, из которого эти линзы выполняются. Ясно, что в эконом-классе обтачивается пластик, а вот начиная со среднего класса объективов этоуже специальное многослойное стекло. Дело в том, что при использовании в объективах линз из обыкновенного стекла довольно сложно добиться компенсации искажения цвета. И в видимом, и в инфракрасном диапазонах происходит расширение вторичного спектра, вследствие чего изображение становится размытым. Применение, например, ED-стекла (Extra Low Disperation) значительно снижает уровень возможных аберраций.

Вариофокальные объективы с ручной и автоматической диафрагмой

Вариофокальные объективы поставляются с автоматическим или ручным управлением диафрагмой. Объективы с автоматической диафрагмой используются при наружном наблюдении, то есть там, где уровень освещенности значительно меняется. Объективы с ручной установкой диафрагмы целесообразно применять внутри помещений, когда резких колебаний освещенности нет. Появление ПЗС-камер с электронным затвором несколько уравняло возможности применения объективов с ручной и автоматической установкой диафрагмы на уличных объектах. Так, камера с ручной регулировкой диафрагмы и электронным затвором компенсирует колебания освещенности схемами автоматической регулировки чувствительности камеры. При этом установка значения диафрагмы в данном случае критически важна, поскольку при полном открытии диафрагмы глубина резкости становится очень малой, а значит, скорее всего, получение четкого изображения во всем поле зрения будет невозможным. Если же диафрагма закрыта для увеличения глубины резкости, низким станет отношение сигнал/шум в выходном изображении. Для поддержания оптимального качества изображения автоматической диафрагмой объектива необходимо управлять. В связи с этим вариофокальные объективы условно подразделяют на объективы, управляемые видеосигналом (video drive), и объективы с непосредственным приводом (direct drive). Первые содержат специальный усилитель, через который видеосигнал приводит в действие сервомотор диафрагмы. В случае объектива с непосредственным приводом в объективе имеется только гальванометрический мотор диафрагмы, усилитель уже встроен в саму камеру. Ясно, что выбор того или иного объектива должен основываться на типе выхода сигнала управления диафрагмой в ТВ-камере. Так как в настоящее время большинство камер имеют выходы обоих типов, предпочтение следует отдавать объективам с непосредственным приводом. Они дешевле в исполнении. Вне зависимости от типа сервопривода вариофокального объектива для обеспечения нормальной работы камеры при различных уровнях освещенности необходима его точная настройка. Для этого в объективах с автодиафрагмой имеются две регулировки – «Уровень» (Level) и «Автомат» (Auto Light Control, ALC). «Уровень» позволяет вручную задать среднее значение диафрагмы. «Автомат» дает возможность управлять чувствительностью схемы автоматического управления диафрагмой к изменениям освещенности. Без большого опыта в регулировке параметров отдельных деталей видеосистемы значение регулировки «автомат» обычно выставляется в среднее положение. Дело в том, что чрезмерно высокая чувствительность схемы автоматического управления может привести к ее самовозбуждению при малейших изменениях освещенности. В результате диафрагма объектива будет периодически самопроизвольно открываться и закрываться.

Отличительные особенности вариофокальных объективов

Виртуозное обращение с фокусным расстоянием в вариофокальных объективах было бы невозможным без быстродействующей диафрагмы. Именно она обеспечивает изменение апертуры в широком диапазоне от F0,95 до F360. Такой разброс апертур позволяет изменять светопропускание объектива в режиме реального времени, что, в свою очередь, делает оптику идеальным выбором для использования в широком диапазоне освещенностей. Для условий сверхмалого освещения рекомендованы вариофокальные объективы, имеющие особо малое минимальное относительное отверстие F0,95. При использовании обыкновенных объективов, как правило, возникает проблемы смещения точки фокусировки при переходе от видимого к инфракрасному спектру. Иными словами, при установке их на чувствительные черно-белые камеры, изображение получается несколько расфокуссированным при наблюдении с инфракрасной подсветкой. В качественных вариофокальных объективах этот эффект преодолен, поэтому их можно рекомендовать для телекамер с функцией «день/ночь». Изображение всегда будет четким – как в цветном, так и в черно-белом режиме (при механическом отключении ИК-фильтра). Достигается так называемый эффект «день/ночь» при помощи специальной инфракрасной коррекции, позволяющей значительно снизить дисперсию света в объективе. Следовательно, и расползание плоскости, включая инфракрасную область, исключено. При этом улучшается разрешающая способность, контраст получаемого изображения и, как следствие, передача мелких деталей наблюдаемого объекта. Такие объективы позволяют получить наилучшее изображение во всем диапазоне длин волн света и обозначаются индексом «IR» или «день/ночь», так как. они позволяют вести круглосуточное видеонаблюдение без дополнительной перефокусировки.

Область применения вариофокальных объективов

Видеокамеры с вариофокальными объективами по праву завоевали свое особое место в ряде систем видеонаблюдения. Если телевизионная камера используется не только для обнаружения, но также должна позволять распознать обнаруженный объект, применение объективов с автоматическим изменением фокусного расстояния (вариообъективов) просто необходимо. Стоит, однако, сказать, что фокусировка ТВ-камеры с таким объективом достаточно сложна, обычно ее выполняют в несколько этапов. Сначала при максимально широком угле зрения вариофокальный объектив фокусируют на бесконечность и регулировкой положения матрицы ПЗС достигают четкого изображения удаленных предметов. Затем переходят к минимально возможным углам зрения, повторяя регулировку еще раз. На этой стадии можно скорректировать выбор места монтажа телекамеры, чтобы максимально полно использовать возможности установки фокусного расстояния в широком диапазоне.

Категория: Видеонаблюдение | Добавил: robinzon-07 (11.08.2011)
Просмотров: 2682 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Категории товаров
Воротные системы [8]
Роллетные системы [4]
Видеонаблюдение [4]
Новости экономики [4]
Поиск по сайту
Форма входа

Корзина
Ваша корзина пуста
Это интересно
Block title
Интересно
песок строительный купить в воронеже
Block title
Block title
Block title
Объявления
Admitad
Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 58
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Рейтинг сайта

PR-CY.ru

Яндекс.Метрика

ТИЦ и PR сайта www.skdavtomatika.ucoz.ru

Анти-Бан Яндекса для сайта nt35.ru