Владо Дамьяновски - CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии (1089174), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Вертикальные углы легко определить, используя отношение сторонПЗС-матрицы, то есть разделив горизонтальный угол на 4 и умножив на 3 (С ЭТИМ нельзя согласиться, так как арктангенс является нелинейной функцией. Прим. ред.).(Следует отметить, что при использовании таблиц нужно применять интерполяцию, так как редкотребуемое значение точно соответствет значению, указанному в таблице. С другой стороны,намного удобнее использовать специальные компьютерные программы, позволяющие автоматизировать указанные вычисления.
Прим. ред.)Во всех перечисленных методах нам приходится учитывать обратный ход разверток видеомонитора. Другими словами, большинство видеомониторов не показывает 100% того, что видит телекамера. Обычно 10% изображения не видно вследствие обратного хода разверток. С помощью калькулятора видоискателя можно учесть эти 10%.Некоторые профессиональные видеомониторы имеют опцию отображения обратного хода разверток. Если у вас есть такой видеомонитор, с его помощью вы можете оценить степень потери частиизображения на обычном видеомониторе.
Это очень важно знать при тестировании телекамер, очем будет рассказано позже.Объективы с фиксированным фокусным расстояниемВ системах видеонаблюдения используются два основных типа объективов (в отношении их фокусного расстояния): объективы с фиксированным и с переменным фокусным расстоянием(вариообъективы).Объективы с фиксированным фокусным расстоянием, о чем говорит их название, имеют постоянноефокусное расстояние, т.е. дают только один угол обзора. Такие объективы обычно изготавливаются сминимальными аберрациями и максимальной разрешающей способностью и содержат минимальноеколичество подвижных оптических элементов — перемещается только фокусировочная группа.«CCTVФокус» — журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюhttp://www.cctvfocus.ruCCTV3.
Оптика в системах видеонаблюдения81Качество объективов зависит от многих факторов,самыми важными из которых являются используемыематериалы (тип стекла, механические элементы,шестерни и пр.), технология изготовления и самаконструкция.Когда производитель создает конкретный тип объектива, он всегда думает о том, как и где этот объективбудет использоваться. Качество проектируемогообъектива определяется требованиями рынка ипрактики.
Как уже упоминалось выше, когда мыобсуждали ФПМ и ЧКХ, нет никакой необходимостиРис. ЗАО. Объектив с ручной диафрагмой и усиливать технические требования к точности иобъектив с автодиафрагмойкачеству (и соответственно увеличивать стоимость), еслиэто не будет восприниматься фотоприемником(в нашем случае ПЗС-матрицей). Однако это не означает, что все модели и версии объективов содним и тем же фокусным расстоянием одинаковы. Обычно цена идет рука об руку с качеством.Более двух десятков лет назад, когда широко использовались 1" телекамеры, 25-мм объективыдавали нормальный угол обзора (примерно 30° по горизонтали).По мере эволюции форматов, то есть с их уменьшением, фокусное расстояние нормального углаобзора тоже уменьшалось.
А резьба крепления оставалась такой же — в целях совместимости.Для С-крепления резьба обозначалась V-32UN-2A, что означает: диаметр резьбы 1 дюйм, шагрезьбы 32 нитки на дюйм. Когда же появился новый формат — CS — то старый тип резьбы былоставлен для совместимости, хотя расстояние от фланца объектива до фокальной плоскости изменилось. Но этот вопрос мы поясним позже в этой главе.По типу диафрагмы выделяются две основные группы объективов с фиксированным фокуснымрасстоянием: диафрагмы с ручной установкой (Ml) и автоматические диафрагмы (Al), мы ихрассматривали в предыдущем разделе.И, наконец, давайте упомянем здесь группу объективов с переменным фокусным расстоянием —вариообъективы.Этиобъективыследуетотносить к группе объективов с фиксированнымфокусным расстоянием, так как, если они вручнуюнастроенынаконкретныйуголобзора(фокусное расстояние), то приходится их зановофокусировать, в отличие, например, от вариРис 3.41.
Резьбовое отверстие С-крепленияообъективов с сервоуправлением, которые будучиединожды сфокусированы, остаются вфокусе даже при изменении угла обзора. (Едва ли можно согласиться с этим утверждением автора.Вариообьективы с ручным управлением позволяют изменять фокусное расстояние, и потому ихнельзя отнести к объективам с фиксированным фокусным расстоянием. Это отдельная небольшая,но самостоятельная группа объективов. Прим. ред.)ВариообъективыНа заре телевидения, если кинооператору требовался объектив с другим фокусным расстоянием,он использовал специально спроектированный барабан, снабженный комплектом объективов сфиксированным расстоянием, который мог поворачиваться перед телекамерой.
Выбирая соответствующий объектив из этой группы, можно было установить различное фокусное расстояние.http://www. itv. ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV. Библия видеонаблюдения»823. Оптика в системах видеонаблюденияCCTVЭта концепция, на практике сравнимая с ручной переустановкой объектива, не обеспечиваланепрерывность в выборе фокусного расстояния, и, что еще более важно, невозможно было избежать оптического затемнения, сопровождавшего процесс выбора нового объектива.Вот почему инженеры вынуждены были задуматься о создании устройства, обеспечивающегонепрерывное изменение фокусного расстояния, и такие устройства стали называться трансфокаторами (по-английски ZOOM, что означает «взмывать», «набирать высоту», иначе — изменятьмасштаб изображения, увеличивать изображение. Прим. ред.).
Идея такого объектива заключается в одновременном перемещении нескольких групп линз. Траектория перемещения, конечно же,направлена вдоль оптической оси, но перемещение происходит с оптической точностью и нелинейной корреляцией. Из-за этого не только оптическая, но и механическая конструкция такогообъектива очень сложна и чувствительна. Однако такая конструкция была создана и, как мы знаем,трансфокаторы очень популярны и широко используются как в видеонаблюдении, так и в телевизионном вещании.Две группы линз (вариатор и компенсатор) перемещаются относительно друг друга при помощиспециального барабанного кулачка таким образом, что достигается эффект изменения масштабаизображения при сохранении сфокусированного изображения объекта. Можно себе представить, насколько важна механическая точность и долговечность движущихся частей для полученияуспешного результата при трансфокации.Рис 3.42.
ТрансфокаторыМногие фотографы-профессионалы трансфокаторам предпочитают объективы с фиксированнымфокусным расстоянием. В широком смысле они правы, так как подвижные части трансфокаторавсегда должны иметь определенный разброс при их производстве, в результате чего вариообъектив дает больше аберраций, чем объектив с фиксированным фокусным расстоянием. Поэтомукачество оптики при определенной настройке вариообъектива никогда не может быть столь жевысоким, как у объектива с соответствующим фиксированным фокусным расстоянием.Однако для видеонаблюдения, когда разрешающая способность ПЗС-матрицы далека от разрешающейспособности фотоаппарата, возможны компромиссы, и с неплохим результатом. Возможность непрерывного изменения углов обзора без физической смены объективов чрезвычайно полезна и практична.Например, в случае, когда телекамеры смонтированы в определенных местах (например, на мачте иликрыше здания), а требования к разрешающей способности не столь высоки, как для фотокамер.«CCTVФокус» — журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюhttp://www.cctvfocus.ruCCTV3.
Оптика в системах видеонаблюдения83Рис 3.43. Перемещение групп оптических элементов объектива с трансфокаторомочень сложное и очень точноеОднако не стоит думать, что эволюция объективов с трансфокатором никогда не сможет приблизиться к качеству оптики объективов с фиксированным фокусным расстоянием.Объективы с трансфокатором характеризуются кратностью (zoom ratio) или коэффициентом увеличения. Кратность равна отношению фокусного расстояния в режиме «теле» к фокусному расстоянию принастройке на самый широкий угол обзора.
Обычно угол обзора в режиме «теле» уже, чем стандартныйугол обзора, а в режиме широкоугольной съемки — он шире. Поскольку в режиме «теле» фокусноерасстояние всегда больше, чем в широкоугольном режиме, то и кратность всегда больше единицы.В видеонаблюдении наиболее популярны следующие типы трансфокаторов:О 6х — шестикратное увеличение, наиболее часто используются фокусные расстояния:6-36 мм, 8-48 мм, 8.5-51 мм и 12.5-75 мм.О 10х — десятикратное увеличение, обычно 6-60 мм, 8-80 мм, 10-100 мм, 11-110мм,16-160 мм.О 15х — пятнадцатикратное увеличение, 6-90 мм, 8-120 мм.http://www.itv.ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV. Библия видеонаблюдения»843.
Оптика в системах видеонаблюденияCCTVЗа последние 5-10 лет миниатюрные поворотные купольные камеры стали очень популярными.Большинство из них имеют встроенные вариообъективы с коэффициентом увеличения 12х, 16х илидаже 18х. Обычно также присутствует и не менее чем шестикратное цифровое увеличение, чтопревращает эти миниатюрные купольные камеры в очень функциональные устройства. Конечно,цифровое увеличение не имеет ничего общего с оптическим, но в некоторых случаях оно поможетрассмотреть мелкие удаленные объекты. Такие купольные камеры имеют очень мощное оптическоеувеличение и при этом остаются небольшими по размеру за счет использования ПЗС-матриц 1/4"Например, диаметр обычного модуля поворотной купольной камеры составляет около 12 см. Чемменьше матрица, тем меньше размеры оптики. Это, помимо снижения затрат на производство,было основной причиной уменьшения размеров матриц.
Впрочем, читателю нужно понимать, чтопри производстве вариообъективов для ПЗС-матриц 1/4" требуется более высокая точность из-заминиатюризации компонентов.Встречаются и другие коэффициенты увеличения, такие как 20х или даже 44х и 55х, но такие объективы очень дороги и поэтому их используют реже (Следует ПОМНИТЬ, ЧТО трансфокаторы с большимувеличением достаточно трудно юстировать на объекте, особенно работнику охраны в случаенештатной ситуации. К этому надо добавить и особо жесткие требования к креплению телекамерыс подобным объективом, с тем, чтобы вибрации, производимые транспортом, или порывы ветра несказывались на настройке. Прим.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
