close

SYSTEMY TELEWIZJI DOZOROWEJ – temat 3

Obiektyw odwzorowuje obiekt na przetworniku kamery. Od parametrów obiektywu w dużym stopniu zależy wielkość i jakość obrazu obserwowanej sceny. W przypadku kamer typu box obiektyw trzeba dobrać i zakupić oddzielnie, natomiast kamery kompaktowe, kopułkowe i obrotowe mają obiektyw wbudowany fabrycznie. Poniżej podaję cechy obiektywów:

– ogniskowa obiektywu (f) podawana w milimetrach przekłada się na kąt widzenia: dłuższa ogniskowa, wyrażona większą cyfrą, to mniejszy kąt widzenia (możliwość oglądania szczegółów lub oddalonych obiektów); standardowa ogniskowa obiektywu dla przetwornika obrazu o przekątnej 1/3” to 4 mm. Obiektyw 2,8 mm jest praktycznie najszerszym obiektywem, stosowanym do obserwacji dużych obszarów bez troski o szczegóły obrazu, lub w małych, ciasnych pomieszczeniach, dla zobrazowania wszystkiego, co jest w takim pomieszczeniu. Obiektyw o ogniskowej 12 czy 50 mm ma coraz to mniejszy kąt widzenia, czego efektem jest „przybliżenie” obserwowanego obiektu, umożliwiające wyłowienie obiektu z tła i pokazanie detalu. W praktyce najczęściej stosowane są obiektywy o zmiennej ogniskowej (ZOOM), regulowanej ruchomym pierścieniem z dźwignią. Ułatwiają dostosowanie wielkości obserwowanego obszaru do potrzeb stawianych systemowi. Takie obiektywy zamontowane są fabrycznie w większości kamer kompaktowych i kopułkowych, choć są dostępne także tańsze kamery, z obiektywem o stałej ogniskowej. O wartości tej stałej ogniskowej (z ograniczonego zakresu) możemy zdecydować przy zakupie kamery.

W celu dobrania ogniskowej obiektywu do wielkości obserwowanej sceny można posłużyć się obrotowymi kalkulatorami lub tabelami. Tak się dzieje podczas projektowania systemu CCTV. Szalenie pouczające i efektywne jest dobranie kąta widzenia obiektywu z inwestorem/użytkownikiem systemu CCTV w miejscu przyszłej instalacji kamer. Taka próba najczęściej obala dotychczasowe wyobrażenia klienta o możliwościach systemu i uświadamia potrzebę zastosowania kolejnych kamer lub zmiany ich lokalizacji dla uzyskania wymaganego efektu. Urządzenia do takiej próby na pewno udostępni ich dystrybutor, współpracujący w firmą instalacyjną lub projektową.

Z doświadczenia wiemy, że większość kamer w istniejących systemach telewizji dozorowej obserwuje zbyt duży obszar, często z elementami nic nie wnoszącymi do kwestii obserwacji obiektu, oraz z dużymi fragmentami nieba lub oświetlenia sztucznego, które „ogłupiają” automatykę kamery i deformują obraz.

– zakres zmian ogniskowej obiektywu typu ZOOM to zakres wartości ogniskowych dających najszerszy i najwęższy kąt widzenia. Typowe zakresy ogniskowych dla obiektywów typu ZOOM to 2,8-12 mm, 3-8 mm, 9-22 mm. Wartość ogniskowej (kąt widzenia obiektywu) ustawiana jest ręcznie w trakcie montażu kamery i w trakcie eksploatacji systemu nie można zdalnie jej zmieniać. W razie potrzeby można zmienić tę ogniskową, ale wymaga to dostępu do punktu kamerowego. Uwagi te nie dotyczą kamer szybkoobrotowych oraz zestawów na głowicy obrotowo-uchylnej, w których ogniskową obiektywu, zwykle o dużym zakresie, można zmieniać z pulpitu sterującego, rejestratora lub zdalnej aplikacji.

– przekątna przetwornika obrazu, do której obiektyw został zaprojektowany; z danym przetwornikiem mogą pracować tylko obiektywy przeznaczone do określonej lub większej przekątnej. W przeciwnym razie nastąpi winietowanie (obcinanie) części obrazu. Używając obiektywu dla określonego przetwornika obrazu z kamerą o mniejszym przetworniku następuje zmniejszenie kąta widzenia układu obiektyw-kamera (to znaczy, że efekt jest podobny do tego, gdyby zastosować obiektyw o dłuższej, większej ogniskowej).

– jasność obiektywu (F; inaczej: liczba aperturowa) to jego zdolność przepuszczania światła; standard to F=1,4, jaśniejszym obiektywem (dwukrotnie) jest ten o jasności 1,2 a super jasne obiektywy mają F=0,75.

– zdolność (i precyzja) zamykania się przysłony do dużych wartości F czyli dużego ograniczenia ilości światła przepuszczanego a więc możliwość reagowania na zmiany oświetlenia sceny o dużej dynamice; standardowa wartość F to 64-90, wysoka 185-360. Do pracy na zewnątrz lub w miejscach z dużymi zmianami oświetlenia sceny musi być zastosowany obiektyw z automatyczną przysłoną (auto – irys). Sposób sterowania przysłoną (DC lub VIDEO) jest zależny od zastosowanej kamery i nie wpływa on na jakość obrazu. W praktyce nie stosuje się już obiektywów sterowanych sygnałem video, a w obiektywach wbudowanych fabrycznie ten parametr w ogóle nas nie interesuje.

– rodzaj materiału, z którego wykonane są soczewki obiektywu oraz rodzaj soczewek i ich układów; to wszystko wpływa na jakość obiektywu, jego rozdzielczość, jasność, zniekształcenia. Szkło jest materiałem preferowanym, ale nawet w dobrych obiektywach niektóre elementy bywają wykonywane z plastiku. Po obiektywie z całym układem optycznym wykonanym z plastiku nie można spodziewać się wiele dobrego. Bywa, że marne obiektywy plastikowe po jakimś czasie mętnieją w masie co powoduje, że obraz z kamery jest mocno zdegradowany.

– kompensacja do pracy w podczerwieni; przy pracy kamery w nocy, kiedy oświetlenie wspomagane jest oświetlaczem podczerwonym, wymaga się, aby obiektyw był skompensowany do promieniowania podczerwonego. Podczerwień ma inną długość fali i zwykłe obiektywy ogniskują podczerwień w innym miejscu, niż światło widzialne, co powoduje powstawanie nieostrego obrazu. Obiektywy z kompensacją IR oznaczane są jako „IR” lub „D&N”.

– mocowanie obiektywu C czy CS; chodzi tu o wielkość dystansu między kamerą a obiektywem; w praktyce stosowane są obiektywy typu CS, a w obiektywach wbudowanych fabrycznie ta cecha w ogóle nas nie interesuje.

– rozdzielczość obiektywu podawana w megapikselach; rozdzielczość obiektywu ma wpływ na dobrą jakość obrazu przy wszystkich typach kamer, ale w kamerach megapikselowych (czyli o rozdzielczości powyżej miliona pikseli) ma znaczenie szczególne. I tu zaczyna się kłopot, a właściwie pole do popisu dla „marketingu kreatywnego”. Ci, którzy nie mają się czym pochwalić, jeśli chodzi o parametry obiektywu, podają, że obiektyw jest „megapikselowy”. Ale ilu-megapikselowy? Przecież kamera może mieć 1, 2, 5 albo i więcej Mpix rozdzielczości. Zatem powinniśmy oczekiwać, że zostanie podany parametr/rozdzielczość kamery, z jaką maksymalnie może pracować dany obiektyw. I tak, podanie informacji, że jest to obiektyw 2-megapikselowy powoduje, że możemy go zastosować do kamery o rozdzielczości 1 lub 2 megapiksele, ale już do kamery 3, 5 lub więcej megapikseli rozdzielczości ten obiektyw się nie nadaje. Po prostu stracimy wówczas szczegółowość obrazu, jaką dałaby nam kamera o danej rozdzielczości pracując z dedykowanym do niej obiektywem.

 

Artur Kamiński

Factor Security

Poznań

No Comments

Leave a reply

Post your comment
Enter your name
Your e-mail address

Story Page