Web камера. интернет камера. веб камера.


ГлавнаяПроизводителиДоставка ФорумГде купить?

Оптика в web-камерах

Оптика в web-камерах

Оптика в web-камерахОбъектив – это линзовая система, предназначенная для проецирования изображения объекта наблюдения на светочувствительный элемент web-камеры.

Объективы характеризуются следующими параметрами.

Формат объектива - это, по сути, обозначение того размера ПЗС-матрицы видеокамеры, с которой данный объектив предназначен работать. Другими словами, формат - это приблизительная длина в дюймах диаметра сфокусированного на плоскости изображения (он же является диагональю вписанного в эту окружность прямоугольника с соотношением сторон 3 : 4). Естественно, что этот прямоугольник не что иное, как поверхность ПЗС-матрицы.

Одним из требований конструктивной совместимости объектива и видеокамеры является соответствие их форматов. Отметим, что возможен вариант использования объектива большего формата, установленного на видеокамеру меньшего формата (но не наоборот, иначе на экране видеомонитора могут появиться затемнения по краям экрана). Достоинства такой установки в том, что в этом случае используется центральная часть объектива, где качество обработки поверхности лучше, чем на периферии, благодаря чему разрешающая способность оказывается выше. Недостаток - уменьшается светосила объектива, так как сужается эффективно используемый диаметр объектива.

Фокусное расстояние в мм определяет угол обзора видеокамеры в целом (чем больше фокусное расстояние, тем меньше угол обзора и тем крупнее отображается объект наблюдения). Отметим, что угол обзора видеокамеры по горизонтали существенно шире угла обзора по вертикали, что следует учитывать при анализе "мертвой зоны" под видеокамерой.

Выбор объектива по фокусному расстоянию производится на основании требований необходимого угла обзора или, что практически то же самое, расстояния до объекта наблюдения и горизонтального или вертикального поля зрения. Очевидно, что этому должно предшествовать определение необходимого числа и типа видеокамер, обеспечивающих минимум так называемых "мертвых зон" при наименьшем взаимном перекрытии рабочих зон.
Замечания:

- для одинаковых форматов большему фокусному расстоянию соответствует меньший угол обзора,

- для видеокамер с объективами соответствующего формата и одинаковыми фокусными расстояниями большему формату соответствует больший угол обзора,

- при установке объектива большего формата на видеокамеру с матрицей меньшего формата угол обзора определяется фокусным расстоянием объектива и размером матрицы, то есть, равен углу обзора штатного объектива для данной матрицы.

Искомое фокусное расстояние может быть получено теоретически  (расчет для матрицы 1/3")

Поле зрения 
по  горизонт., м

Расстояние до  объекта, м

1 2 3 4 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 100
1 4,8 2,4 1,6                          
2 9,6 4,8 3,2 2,4 1,9                      
3 14,4 7,2 4,8 3,6 2,9                      
4 19,2 9,6 6,4 4,8 3,8 1,9                    
5 24 12 8,0 6,0 4,8 2,4 1,6                  
10 48 24 16 12 9,6 4,8 3,2 2,4                
15 72 36 24 18 14,4 7,2 4,8 3,6 2,4              
20   48 32 24 19,2 9,6 6,4 4,8 3,2 2,4            
30   72 48 36 28,8 14,4 9,6 7,2 4,8 3,6 2,9 2,4        
40     64 48 38,4 19,2 12,8 9,6 6,4 4,8 3,8 3,2 2,7 2,4    
50       60 48 24 16 12 8,0 6,0 4,8 4,0 3,4 3,0 2,7 2,4
60         58 29 19,2 14 9,6 7,2 5,8 4,8 4,1 3,6 3,2 2,9
70         67 34 22,4 16,8 11,2 8,4 6,7 5,6 4,8 4,2 3,7 3,4
80           38 25,6 19,2 12,8 9,6 7,7 6,4 5,5 4,8 4,3 3,8
90           43 28,8 22 14,4 10,8 8,6 7,2 6,2 5,4 4,8 4,3
100           48 32 24 16 12 9,6 8,0 6,9 6,0 5,3 4,8

 

Объективы выпускаются как с постоянным фокусным расстоянием , так и с переменным, причем их регулировка может быть как ручной , так и дистанционно управляемой .

Вариообъективы с ручным управлением обычно позволяют изменять фокусное расстояние примерно в 2 раза, что обеспечивает подстройку угла обзора видеокамеры на оптимальное изображение. Вариообъективы с сервоуправлением, иначе трансфокаторы, позволяют изменять фокусное расстояние в пределах от 6 раз до 34 раз. Они могут применяться на объектах, где при видеонаблюдении требуется время от времени дистанционно изменять масштаб контролируемого изображения. Некоторые из таких объективов имеют функцию предустановки - по сигналу тревоги автоматически происходит быстрая установка заранее заданного фокусного расстояния.

Относительное отверстие определяет световой поток, достигающий ПЗС-матрицы. Строго говоря, обозначение F1.2 называют aperture (отношение фокусного расстояния к эффективному диаметру объектива), а относительным отверстием называют обратную величину (1 : 1.2), однако нередко пишут упрощенно: относительное отверстие F1.2. Чем меньше это значение, тем лучше (тем чувствительнее система видеокамера-объектив), то есть, например, объектив с F1.4 лучше по сравнению с объективом с F2.0, потому что позволит получить лучшее изображение в условиях малой освещенности. Использование так называемых асферических объективов (aspheric lens) c F0.8 позволяет повысить результирующую чувствительность примерно в 3 раза по сравнению с использованием объективов F1.4.

По типу диафрагмы (iris), то есть механизма регулировки проходящего светового потока, объективы подразделяются на:

- объективы без регулировки диафрагмы (without iris) - для помещений с постоянным уровнем освещенности,

- с ручной регулировкой диафрагмы (manual iris) - в помещениях с постоянным уровнем освещенности (обеспечивают возможность оптимальной подстройки),

- с автоматической регулировкой диафрагмы (auto-iris) - для установки вне помещений и в помещениях с изменяемой освещенностью, причем регулировка может осуществляться либо видеосигналом (video) - задействованы три контакта разъема из четырех, либо сигналом постоянного тока (DC или DD) - используются все четыре контакта.

Глубина резкости (depth of field) - зона перед и за фокусируемой областью, в пределах которой все предметы остаются сфокусированными. Глубина резкости тем больше, чем больше значение относительного отверстия. Короткофокусные объективы имеют большую глубину резкости. С увеличением расстояния до объекта увеличивается глубина резкости. Протяженность зоны резкости за сфокусированным объектом больше, чем перед ним.

Надо сказать, что диафрагма весьма существенно влияет на глубину резкости (мы прищуриваемся, когда хотим что-то рассмотреть) - чем больше значение относительного отверстия, тем больше глубина резкости. Это, в частности, является причиной типичной ошибки установщика - настраивать объектив с автодиафрагмой в солнечную погоду - диафрагма автоматически прикрывает объектив, глубина резкости большая (почти, как ни крути кольцо фокусировки, все резко). Зато вечером, когда солнышко сядет, зрачок объектива откроется, и вот тогда станет ясно, хорошо настроен объектив или нет. Реальную помощь в этой операции может оказать специальный нейтрально-серый фильтр (neutral density filter) - им при настройке прикрывают объектив с автодиафрагмой, имитируя сумерки.

Следует отметить, что фокус при обычном освещении и при инфракрасной подсветке отличаются, поэтому при использовании ИК-прожекторов следует устанавливать компромиссную фокусировку или использовать специальные объективы. К слову сказать, в последнее время появились объективы с встроенными по периметру диодами ИК-подсветки, что в ряде случаев может оказаться весьма удобным при эксплуатации.

MOD - минимальное расстояние до объекта, при котором воспроизводимое объективом изображение оказывается сфокусированным. Широкоугольные объективы, как правило, имеют меньшее значение этого параметра, чем длиннофокусные объективы. Данный параметр едва ли можно считать актуальным для систем охранного телевидения.

Вид крепления объектива может быть C-mount или CS-mount.
Допустимы следующие варианты:

- видеокамера С-крепления - объектив С-крепления,

- видеокамера СS-крепления - объектив СS-крепления,

- видеокамера СS-крепления - объектив С-крепления с использованием специального переходного кольца C/CS.

(По материалам Ю.М. Гедзберга)



Также Вы можете посмотреть информацию на тему:
Выбор объектива для веб-камеры


© Web camera - BEБ КАМЕРА. РУ
При поддержке: видеонаблюдение
- ТД "Актив-СБ"