Владо Дамьяновски - CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии (1089174), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Оптика в системах видеонаблюдения69Объективы с ручной диафрагмой, автодиафрагмой и диафрагмой ссервоуправлениемНекоторые объективы имеют диафрагму с ручным управлением. Такие объективы обычноиспользуются в помещениях с постоянным уровнем освещенности: торговых центрах, подземныхгаражах, библиотеках и пр. Обычно это помещения, где естественный свет не оказывает заметноговлияния на основную освещенность наблюдаемой зоны, и, следовательно, мы имеем почти постоянную величину освещенности, создаваемую искусственным светом. Небольшие случайные вариации освещенности компенсируются автоматической регулировкой усиления телекамеры.С появлением ПЗС-телекамер с электронным затвором объективы с фиксированной диафрагмойиспользуются и в зонах с переменной освещенностью, так как электронный затвор автоматическивыбирает время экспозиции, компенсируя вариации света.Есть два основных фактора, определяющих F-число объектива с ручной установкой диафрагмы дляего оптимального функционирования:•Интенсивностьсвета.•Глубина резкости.Они противоречат друг другу, и вот почему ручная установка диафрагмы всегда является компромиссом.
Если делать установку в условиях очень низкого уровня освещенности или если телекамера имеет низкую чувствительность, общая тенденция сводится к максимальному раскрыву отверстия диафрагмы (низкое F-число). Очевидно, что в этом случае глубина резкости и ФПМ, как вышеобъяснялось, будут минимальны.
Не следует забывать, что разрешающая способность объективана самых малых F-числах обычно самая низкая, не говоря уж о глубине резкости. Компромисс — этонаилучшее решение (если позволяет минимальная освещенность телекамеры), и объектив устанавливается на одно или два значения F-числа выше наименьшего возможного, т.е. F/2 или F/2.8.Объективы с автодиафрагмой снабжены электронной схемой, которая обрабатывает выходнойвидеосигнал телекамеры и решает, исходя из уровня видеосигнала, нужно ли открывать или закрывать отверстие диафрагмы.Рис.
3.28. Объективы с фиксированным фокусным расстоянием и ручной установкой диафрагмыhttp://www.itv.ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV. Библия видеонаблюдения»703. Оптика в системах видеонаблюденияCCTVРис. 3.29. Типичная схема подключения объектива с автодиафрагмой, управляемой видеосигналомАвтодиафрагма работает по принципу автоматической электронно-оптической обратнойсвязи. Если уровень видеосигнала низкий, электроника сообщает диафрагме, что необходимо раскрыть отверстие, а если слишком высок, то — прикрыть.Для работы в таком режиме с телекамеры на объектив с автодиафрагмой поступает питающее напряжение (обычно 9 В постоянного тока), а также видеосигнал (кроме того, между объективом и телекамерой должен быть третий провод (называемый нулевым, отрицательным илиобщим)).
Нередко объективы имеют экранированный кабель, что нужно для защиты видеосигналаот сильных внешних электромагнитных помех. Экранирующий провод не обязательно подсоединять к самой телекамере, так как соединение уже существует — через металлическое кольцообъектива при насадке его на телекамеру. Нежелательные наводки в видеосигнале можно снизить,делая этот кабель насколько возможно более коротким. Это соответствует тенденции уменьшенияразмеров телекамер. Но при этом следует помнить о пластиковых C/CS-адаптерах, которые изолируют объектив от корпуса телекамеры.Обычно приняты следующие коды цветов проводов для объективов с автодиафрагмой: - Черный — общий.Рис.
3.30. Объективы с фиксированным фокусным расстоянием и автодиафрагмой «ССTV Фокус»— журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюhttp://www.cctvfocus.ruCCTV3. Оптика в системах видеонаблюдения71- Красный — питание (от телекамеры).-Белый — видео.Некоторые производители для снижения производственных затрат начали использовать двухпроводные кабели для объективов с автодиафрагмой (красный — питание, белый — видео) с экранирующей оплеткой, которая используется в качестве общего провода.Часто встречаются объективы с четырьмя кабелями, где четвертый провод — зеленый. В большинстве случаев этот провод не используется, но в некоторых объективах он обеспечивает дистанционное управление диафрагмой, известное как сервоуправление. В этом случае диафрагма открывается и закрывается напряжением с пульта управления (контролируемого оператором), примернотакже, как управляются трансфокатор и фокусировка.Последний тип объективов предпочтителен для систем с телекамерами с электронным затвором.Причина состоит в том, что электронный затвор и автодиафрагма вместе работают не очень хорошо.
Если включены обе функции, то электронный затвор отрабатывает быстрее и к тому времени,когда механическая автодиафрагма отреагирует на изменение света, электронный затвор ужеуменьшит время накопления заряда, вынуждая автодиафрагму больше раскрыть отверстие. В конце концов мы получим слишком большое отверстие диафрагмы и очень короткую электроннуювыдержку. В результате мы получим выходной сигнал размахом 1 Vpp такой же, как и ожидалось, ноглубина резкости будет минимальной, а вертикальный ореол более заметным — из-за слишком кратковременного экспонирования ПЗС-матрицы.Вследствие этого при использовании объективов с автодиафрагмой электронный затвор рекомендуется отключать.
Тем не менее, электронный затвор отрабатывает быстрее и он более надежен, так какне содержит движущихся частей (только электронику), но он не изменяет глубину резкости.Итак, чтобы воспользоваться обоими преимуществами, для телекамер с электронным затворомрекомендуется использовать объективы с диафрагмой, управляемой сервоприводом. Ясно, что этовозможно только в том случае, если используется блок управления диафрагмой. В таких системахоператор может настроить диафрагму в соответствии с уровнем света и требуемой глубинойрезкости, но только если имеют место значительные изменения освещенности.Потребление тока схемой автодиафрагмы обычно меньше 30 мА и не представляет собойсколь-либо заметную нагрузку на блок питания телекамеры.
Но следует помнить, как уже упоминалось выше, что старые объективы (особенно объективы с большим коэффициентом трансфокации)могут требовать большего тока управления, и в этом случае (если выходной ток телекамеры недостаточен) для электроники автодиафрагмы следует использовать отдельный 9 В источник постоянного тока.Объективы с автодиафрагмой, управляемые видеосигналом и сигналомпостоянного токаКлассификация объективов с автодиафрагмой с точки зрения обрабатывающей схемы несколькосбивает с толку. В частности, кроме «нормальных», наиболее часто встречающихся объективов, савтодиафрагмой, у которых электроника встроена в сам объектив и которые мы называем объективами с автодиафрагмой, управляемой видеосигналом (так как им необходим видеосигнал оттелекамеры), есть еще и так называемые объективы с автодиафрагмой, управляемой сигналом постоянного тока (DC).
Такие объективы во всем похожи на управляемые «по видео», заисключением одного: обрабатывающая электроника находится не внутри объектива, а внутри телекамеры. Объектив в этом случае имеет лишь микродвигатель и механизм диафрагмы.Понятно, если используется управляемый током объектив, телекамера должна иметь соответствующий выход. Вместо проводов «питание», «видео» и «общий», у нас будут: «питание», «уровеньсигнала постоянного тока» и «общий».
Часто такие типы объективов называются гальванометрическими объективами с автодиафрагмой.http://www.itv.ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV. Библия видеонаблюдения»723. Оптика в системах видеонаблюденияCCTVОбъектив, управляемый сигналом постоянного тока, не может быть использован с телекамерой, неимеющей соответствующего разъема, и наоборот. Если телекамера имеет разъем для автодиафрагмы DC, то регулировки «уровень» (level) и «автоматическая регулировка освещенности» (ALC)расположены на самой камере, а не на объективе (об этом мы поговорим в следующем параграфе).Объективы с автодиафрагмой как с фиксированным фокусным расстоянием, так и с переменным,имеют два переменных резистора для регулировки отклика и типа функционирования: Level и ALC(Уровень и Автоматическая компенсация освещенности).
Это относится и к DC-управляемымобъективам, только в этом случае, как упоминалось выше, регулировки находятся на телекамере.Регулировка Level позволяет изменять открытие диафрагмы по среднему уровню видеосигнала.Level еще называют регулировкой чувствительности, так как на экране видеомонитора она проявляется в виде изменений яркости объекта. После настройки уровня, следует проверить работу автодиафрагмы в дневное и ночное время. Если рабочаяточка установлена слишком высоко, изображениеможет оказаться нормальным днем, но ночью онобудет слишком темным.
Верно и обратное: если рабочая точка установлена слишком низко, то ночью получится приемлемое изображение, а днем оно будетчрезмерно ярким. Чтобы быть уверенным в том, что этоне произойдет, лучше всего проводить регулировку вовторой половине дня (ближе к вечеру) с помощью осветительного прибора. Во-первых, убедитесь в том, чтопри слабом свете изображение получается максимальнодостижимым, то есть отверстие диафрагмы раскрытополностью. Затем направьте свет на объектив и убеРис. 3.31. Переменные резисторы ALC и Levelдитесь в том, что отверстие диафрагмы достаточно за крывается, так что на экране видна только нитьлампы.
Если тест невозможно провести во второй половине дня, то можно воспользоватьсявнешними нейтрально-серыми фильтрами. Такой фильтр можно использовать для ослаблениядневного света до уровня, эквивалентного низкому уровню освещенности, которое обычно составляетнесколько люкс. Затем, все что требуется — так это удалить фильтр и посмотреть, как ведет себяавтодиафрагма.ALC — это автоматическая компенсация освещенности. ALC представляет собой фотометрическую регулировку диафрагмы, и ее следует воспринимать как «автоматическую компенсацию встречной засветки». Эта часть схемы автодиафрагмы «решает», на какую долю размахавидеосигнала должна отрабатывать автодиафрагма. Регулировка ALC позволяет выбрать точкусрабатывания по видеосигналу для функционирования диафрагмы в зависимости от контрастности картинки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
