Владо Дамьяновски - CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии (1089174), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Однако, если больший объектив использовать с меньшей ПЗС-матрицей, проблем не будет. Так как объектив большего формата спроецирует круг изображения значительно больший, чем действительный размер ПЗС-матрицы, то никакие углы не отсекутся и не будет никаких иных деформаций.Все же следует принять во внимание, что уменьшение области, на которую проецируется изображение, может привести к относительному уменьшению разрешения, так как будет использоватьсяменьшая область (см. обсуждение ФПМ и ЧКХ). Кроме того, избыточный свет вокруг матрицы (еслииспользуется объектив большего формата) может отражаться от внутренних поверхностей объектива и ПЗС-блока, и если поверхности недостаточно поглощают свет черным матовым покрытием,то это скажется на качестве изображения.Углы обзора и как их определитьОбъективы с различным фокусным расстоянием дают различные углы обзора.Довольно часто для оценки мы используем угол обзора по горизонтали, так как, зная его, можноопределить и угол обзора по вертикали — ведь видеосигнал формируется из соотношения 4:3 и этоже применимо к расчету горизонтального и вертикального углов обзора.Вот несколько основных правил, которых следует придерживаться при анализе углов обзора:ООООЧем меньше фокусное расстояние, тем больше угол обзора.Чем больше фокусное расстояние, тем меньше угол обзора.Чем меньше ПЗС-матрица, тем меньше угол обзора (с тем же объективом).Если известен угол обзора по горизонтали, то легко определить угол обзора по вертикали.«CCTVФокус» — журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюhttp://www.cctvfocus.ruCCTV3.
Оптика в системах видеонаблюдения77Как уже упоминалось выше, угол около 30° считается стандартным углом зрения, каким бы нибыл формат изображения. Напомним: угол в 30° принимается стандартным, потому что он соответствует нашему восприятию перспективы и тому, как видит человеческий глаз.Ниже приведены форматы изображений и соответствующие стандартные объективы для 30° горизонтального угла обзора:О 1 дюйм = 25 мм,О 2/3 дюйма = 16мм,О 1/2 дюйма = 12мм,О 1/3 дюйма = 8 мм,О 1/4 дюйма = 6 мм.В видеонаблюдении самый большой угол зрения, предлагаемый производителями, составляет около94°, что достигается на 4.8 мм для 2/3" ПЗС-камеры, 3.5 мм для 1/2" и 2.8 мм для 1/3" камер (Еслиспециально не оговаривается, то обычно речь идет об угле обзора по горизонтали. Прим.
ред.).Есть и особые объективы, дающие угол зрения почти 180° — объективы типа «рыбий глаз», но они оченьспецифичны и дают только круглое (поэтому и называются «рыбий глаз») изображение на экране(внутри области изображения ПЗС-матрицы) (Существуют электронные устройства, осуществляющуюоцифровку такого изображения, а затем с помощью корректирующего алгоритма воспроизводящиеизображение с приемлемым качеством. Более того, некоторые подобные приборы позволяютосуществлять электронное сканирование в пределах угла обзора, представляя собой некий аналогтелекамеры на поворотном устройстве, но совершенно безынерционном. Прим. ред.).Объективы по фокусному расстоянию имеют только дискретные значения, т.е.
нельзя заказатьлюбое значение, например, 5.8 мм или 14 мм. Так что полезно знать наиболее распространенныефокусные расстояния объективов:2.6 мм, 3.5 мм, 4.8 мм, 6 мм, 8 мм, 12 мм, 16 мм, 25 мм, 50 мм и 75 мм.Некоторые производители выпускают объективы 3.7 мм вместо 3.5 мм, или 5.6 мм вместо 6 мм, нозначения очень близки и практически нет никакой разницы в угле обзора.Горизонтальные углы обзора, соответствующие приведенным выше значениям, отличаются друг отдруга на 10°-15°. Этого вполне достаточно, чтобы охватить все практические ситуации, но если вампотребуется специальное фокусное расстояние, не перечисленное выше, поинтересуйтесь упоставщика, так как некоторые производители имеют вариообъективы с ручной установкой фокусного расстояния (как с ручной диафрагмой, так и с автоматической), причем фокусное расстояниетаких объективов может меняться в пределах 6-12 мм или даже 8-16 мм.
Правда, оптические качества таких объективов не столь высоки, как у объективов с постоянным фокусным расстоянием,изза ограниченной точности и упрощенности движущихся элементов механизма объектива. Ноопять же, качество во многих случаях — это вопрос цены.Что же такое фокусное расстояние объектива на практике? Это, пожалуй, один из самых частозадаваемых вопросов при проектировании систем видеонаблюдения. Для определения углов обзораиспользуются различные методы, и какой из них вы выберете — дело ваше, был бы доволен заказчик.Ниже следует список практических методов.Калькулятор-видоискатель. Это обычно калькулятор круглой формы, поставляемый производителем объектива (спросите у своего поставщика); чтобы подобрать объектив, необходимо знать тривещи: размер ПЗС-матрицы, расстояние между телекамерой и объектом и ширину объекта.
Этихтрех величин достаточно, чтобы калькулятор выдал фокусное расстояние в миллиметрах. Бываюткалькуляторы такого же принципа в виде линейки.Оптический видоискатель. Это устройство похоже на вариообъектив, но предназначен он не длятелекамеры, а для проектировщика видеосистемы. Когда вы находитесь на месте наблюдения, выhttp://www.itv.ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV. Библия видеонаблюдения»783. Оптика в системах видеонаблюденияCCTVРис. 3.36.
Различные калькуляторы для выбора объективовможете вручную настраивать угол обзора в соответствии с требованиями заказчика. На шкалевидоискателя указывается фокусное расстояние объектива, которое даст такой же угол обзора наконкретном типе телекамеры (2/3", 1/2" или 1/3"). Чтобы видеть так же, как «увидит» телекамера,место наблюдения должно быть выбрано как можно ближе к тому месту, где будет установленателекамера. У этого прибора есть один недостаток: нельзя получить большой угол обзора, так какбольшинство оптических видоискателей обеспечивают фокусное расстояние только до 6 мм.Переносная телекамера с трансфокатором (камкордер).
Это довольно простой и практический метод, особенно в наше время, когда есть такой огромный выбор камкордеров с встроеннымитрансфокаторами. Нам необходимо знать размер ПЗС-матрицы камкордера, чтобы соотнести егос размером ПЗС-матрицы телекамеры в проектируемой видеосистеме. Ясно, что хорошо иметькамкордер с большим коэффициентом трансфокации, однако более важно, чтобы на егообъективе были нанесены значения фокусногорасстояния. Когда мы используем камкордер наместе установки телекамеры, у нас естьдополнительное преимущество: мы можемпоказать заказчику особенности установки изадокументировать его выбор (Более эффективным для этой цели является использованиеспециального сервисного видеомонитора спитанием от аккумулятора и телекамеры с Рис.
3.37. Оптический видоискатель для определенияфокусного расстояния объективанабором объективов, имеющих различныефокусные расстояния. Прим. ред.).Использование простой формулы. Может показаться, что это самый сложный способ определения углов обзора, но на самом деле он самый простой. В этой формуле используется подобие треугольников (см. рис.
3.38). Это просто, а потому такой расчет легко выполнить в любой момент, кактолько возникнет такая необходимость. Единственное, что нужно помнить, это ширину ПЗС-матрицы, которая для наиболее часто используемых телекамер соответственно равна: 6.4 мм для 1/2",4.8 мм для 1/3", и 3.4 для 1/4" матрицы.Эта формула дает фокусное расстояние в миллиметрах:f=cПЗСd/WОБЪЕКТ«CCTVФокус» — журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидению(34)http://www.cctvfocus.ruCCTV3. Оптика в системах видеонаблюдения79Рис. 3.38. К выводу простой формулы «выбора объектива»где— это фокусное расстояние объектива (мм), сПЗС — это ширина ПЗС-матрицы (мм), d — эторасстояние от телекамеры до объекта (м) и WОБЪЕКТ — это ширина объекта, который мысобираемсянаблюдать (м).Можно воспользоваться аналогичной формулой в том случае, когда мы хотим найти фокусноерасстояние объектива, с помощью которого можно было бы видеть определенную высоту объекта,но в этом случае вместо WПЗС и WОБЪЕКТ следует использовать hПЗС и hОБЪЕКТ, где hобозначает высоту.Использование более сложной формулы.
Эта формула даст результирующий угол обзора вградусах. Она основывается на элементарной тригонометрии и требует калькулятора или тригонометрических таблиц.Рис. 3.39. К выводу более сложной формулы для вычисления угла обзора объективаhttp://www.itv.ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV. Библия видеонаблюдения»803.
Оптика в системах видеонаблюденияCCTVa = 2arctg(Wобъектr/2d),(35)где a — это угол обзора (град), Wобъектr — ширина объекта (м) и d — расстояние до объекта(м), на который направлена телекамера.Использование таблицы и/или графика. Ими легко пользоваться, но таблица или график всегдадолжны быть под рукой.Таблица 3.1. Приблизительный горизонтальный угол обзора при различных размерах ПЗС-матриц (в градусах)Фокусное расстояние2/3"1/2"1/3"1/4"2.0 мм2.8 мм4.0 мм4.8 мм6.0 мм8.0 мм12 мм16 мм25 мм50 мм---82--86578377676757474070564832564436253930251730231713181015712684В этой таблице даются только горизонтальные углы обзора для конкретных объективов, так как этотребуется наиболее часто.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
