Объективы применяемые в видеонаблюдении свойства и возможности
Объектив — это отдельный элемент, который подбирается в зависимости от требований сенсора изображения камеры. Глаза человека представляют собой высокоадаптивный зрительный канал, способный получать визуализированную информацию. Они могут фокусироваться на различных объектах, находящихся на разных расстояниях, и мгновенно выполнять оптическую фокусировку. Благодаря наличию двух глаз, мы можем наслаждаться довольно широким углом обзора или сужать его при взгляде вдаль.
.png)
Объектив для камеры видеонаблюдения
Человеческие глаза обладают удивительными способностями, которые позволяют нам наслаждаться ярким светом и сохранять чёткость изображения в условиях сумерек. Зрачок наших глаз способен адаптироваться к различным уровням освещения, сужаясь в яркий день и расширяясь в темноте. Это позволяет нам видеть более широкий диапазон «глубины поля экспозиции», что означает, что мы можем одновременно фокусироваться на предметах, находящихся на значительном расстоянии.
При достаточном освещении наши глаза хорошо различают цвета, а в ночное время способны переключаться на черно-белое зрение. Управление нашим зрением осуществляется мозгом, который обладает высокой скоростью принятия решений и хорошей памятью. Это позволяет нам поворачивать глаза в любом направлении, сохраняя чёткость изображения.
Мозг обрабатывает все полученные данные и мгновенно принимает решение сфокусироваться на конкретном изображении, выбирая подходящий угол обзора и изменяя направление взгляда. Глаз также обладает уникальным умением: он способен различать сцены с большим контрастом и адаптироваться только к той части, которая представляет интерес.
Объективы видеокамер наблюдения не могут похвастаться такими же возможностями, как человеческий глаз. Однако современные объективы обладают рядом важных функций, таких как автофокусировка и авто Iris. Выбор наиболее подходящего объектива для каждой камеры часто является компромиссом между требованиями пользователя и практическими возможностями видеокамеры.
Большинство камер и устройств формирования изображения имеют некоторое отклонение от идеального количества света, проходящего через объектив, что позволяет получать приемлемые изображения. Этот диапазон отклонений обратно пропорционален чувствительности камеры. Более чувствительные камеры требуют более точного контроля диафрагмы.
Фокусное расстояние объективов
Фокусное расстояние объектива является важнейшим параметром, определяющим угол зрения на различных расстояниях. Оно может быть рассчитано по формуле или найдено в таблицах, которые предоставляют большинство производителей линз. Также большинство производителей предлагают удобные слайдовые или ротационные калькуляторы, которые позволяют быстро вычислить фокусное расстояние, исходя из размера сцены и расстояния до объекта.
Чем больше фокусное расстояние, тем уже угол обзора. Хотя это и не совсем корректно, линзы с фокусным расстоянием более 25 мм часто называют объективами с увеличенным ZOOM.
Выбор фокусного расстояния объектива требует тщательного подхода, чтобы обеспечить правильную область и степень детализации. Эмпирическое правило гласит: для того чтобы «видеть» человека на мониторе, он должен занимать не менее 10% высоты экрана. «Видеть» в данном контексте означает возможность определить, что это человек. Чтобы идентифицировать известного человека, требуется, чтобы он занимал не менее 50% высоты экрана, а предпочтительно 60%. Неизвестный человек должен занимать не менее 120% высоты экрана.
С появлением высокопроизводительных видеокамер с большим разрешением, где изображение можно увеличивать с помощью цифрового увлечения, вопрос о правильном подборе линз по классической формуле стал менее актуальным.
Современные видеокамеры нуждаются в более точных и совершенных линзах, способных передавать качество изображения на сенсор с высоким разрешением и детализацией.
Типы применяемых объективов в камерах наблюдения
Объективы с фиксированным фокусным расстоянием
Этот тип объектива также известен как монофокальный. Как следует из названия, его фокусное расстояние задано и не может быть изменено в процессе использования системы. Угол обзора можно узнать из спецификации производителя или на основе представленных графиков измерений.
Объективы с изменяемым расстоянием фокуса линзы
Объективы с переменным фокусным расстоянием
Переменная Фокусного расстояния это техническая возможность объектива, который имеет ограниченный диапазон ручной управлению фокусного расстояния. Этот объектив не относиться к группе зум-объектив, потому что он имеет коротко фокусное расстояние. Объективы подобного варианта обычно используются во внутренних ситуациях, где требуется детализация и точная подстройка сцены. Ручной зум-объектив Ручной зум-объектив дает возможность управление в ручном режиме изменением фокусного расстояния до предмета за которым производиться удаленное наблюдения.
Моторизованный зум-объектив наиболее часто встречается в более сложных и дорогих видеокамерах
Позволяет приближать объекты на больших удалении от камеры. Такие объективы снабжены функциями такими как авто фокус, авто Ирис.
Автоматическая диафрагма
Современные автоматические объективы с авто ирис теперь представляют собой полностью автономные блоки, изготовленные изготовителем линз и содержащие очень сложную электронику и микроскопические двигатели. Существует три основных типа объективов с автоматической диафрагмой.Авто Iris - этот тип объектива иногда называют сервоприводом. Наиболее распространенный тип содержит усилитель и подключен к видеосигналу камеры. Он управляется постоянным напряжением, также предусмотренным камерой.Исходя из условия что напряжение видеосигнала пропорционально количеству света на устройстве формирования изображения то уровень видео падает пропорционально уровню освещенности.Усилитель постоянно контролирует это напряжение, чтобы поддерживать его при значении 1 вольта. Когда напряжение изменяется, усилитель открывает или закрывает диафрагму, чтобы поддерживать постоянные 1-вольтовые значения.
Мегапиксельные линзы для видеокамер наблюдения высокой четкости
Трудности, вопросы и проблемы, связанные с подбором мегапиксельной линзы для сенсора изображения, способного показывать изображения высокой четкости. Правильность работы мегапиксельного объектива играет важную роль, так как даже очень хорошая видеокамера с высоким разрешением может оказаться хуже по качеству изображения простой аналоговой видеокамеры из-за неверного объектива, установленного в видеокамере.
Оптика — это сложная отдельная наука, отдельное развитие и технологии которой неразрывно связаны с качеством получаемого изображения. Расчёт мегапиксельных линз производится по специальной облегченной формуле.
Разрешение объективов не измеряется в мегапикселях, а в линиях/мм. Именно эти параметры производители редко указывают. Разрешение объектива отличается в центре изображения и по краям.
Оптическое разрешение объективов уменьшается от центра к краям из-за особенностей изготовления линзы. Качественные объективы не должны терять много резкости по краям изображения и должны различать высокое разрешение как в центре, так и по краям.
Очень важный параметр объективов для видеокамер наблюдения — это ИК-коррекция. ИК-коррекция линзы применяется для устранения расфокусировки изображения при работе видеокамеры с механическим ИК-фильтром ночью.
Линзы из пластика уступают по качеству и сроку службы, что сказывается на изображении. Часто встречающиеся дефекты — перекос линзы внутри объектива, геометрические искажения, из-за которых объектив будет показывать в фокусе только один край изображения.
Объективы для камер видеонаблюдения обязательно должны иметь ИК-коррекцию день/ночь для работы в ночное время. Подбор объектива лучше всего осуществлять сравнением объективов, так как редко какой производитель указывает точное реальное разрешение.
Самый распространенный и точный тест для оценки качества изображения и фотографии. Разрешающая способность определяется фотографированием штриховой шкалы или миры. P/MM — широко принятая мера линейных пар на миллиметр для измерения разрешения линзы. От правильно выбранной линзы для мегапиксельной камеры зависит качество изображения и детализация.
Тест MTF50 — самый распространенный тест для оценки качества изображения. Разрешающая сила определяется фотографированием штриховой шкалы или миры. Более точное определение MTF на основе синусоидальных шаблонов: MTF — это контраст на заданной пространственной частоте (f) относительно контраста на низких частотах. Эти уравнения используются для тестирования линз и вычисления MTF из изображения диаграммы, состоящей из синусоидальных видов различных частот, где контраст синусоидального изображения считается постоянным.
| Уровень освещенности | Безлунная ночь | Ясная безлунная ночь | Полнолуние | Уличное освещение | Офисное освещение | Пасмурный день | Ясный день |
| Уровень Lux | 0,0001 | 0,001 | 0,01-0,1 | 1-5 | 100-1000 | 2500-4000 | 10 000 |
| V B | Минимальная яркость (или значение пикселя) для черных областей — на низких пространственных частотах. Частота должна быть достаточно низкой, чтобы контраст не менялся, если он уменьшен. |
| V W | Максимальная яркость для белых областей — на низких пространственных частотах. |
| V мин. | Минимальная яркость для картины около пространственной частоты f («долина» или «отрицательный пик»). |
| V max | Максимальная яркость для картины около пространственной частоты f («пик»). |
| C (0) = | (V W - V B) / (V W + V B) — низкочастотный (черно-белый) контраст. |
| C (f) = | (V max - V min) / (V max + V min) — контрастность на пространственной частоте f. Нормализация контраста делением на V max + V min (V W + V B на низких частотах) минимизирует ошибки из-за гамма-связанных нелинейностей. |
| MTF (f) | = 100% * C(f) / C(0) |
MTF также может быть определена как величина преобразования Фурье функции разложения точки или линии — отклик системы формирования изображения на бесконечно малую точку или линию света. Это определение технически точно и эквивалентно определению контраста синусоидального шаблона, но не может быть визуализировано так легко, если вы не инженер или физик.
P / MM — широко принятая техническая мера, линейные пары на миллиметр являются количественной мерой для разрешения линзы.
От правильно выбранной линзы для мегапиксельной камеры зависит качество изображения и детализация.
Статьи: мегапиксельные линзы, расчет MTF.
Сферы применения видеонаблюдения в наши дни очень обширны и распространены
Дистанционный Видео-Контроль — как владелец бизнеса, одним из ваших главных приоритетов является защита вашей собственности от краж и взломов, а также недобросовестных сотрудников.
Охрана Объекта — обеспечьте охрану периметра вашей собственности наружным видеонаблюдением с камерами HD, чтобы помешать нарушителям проникать на охраняемую территорию и создать более безопасную среду.
Мониторинг производственных операций — оставайтесь на связи с вашими ежедневными производственными операциями, контролируя их с помощью вашей системы наблюдения. Это позволяет управлять линиями магазина, деятельностью сотрудников и оптимизировать рабочий процесс на основе живых или записанных видеоматериалов вашего бизнеса или технологических операций.
Предотвращение потерь при кражах — если ваш бизнес располагает дорогостоящим оборудованием или обрабатывает большое количество товаров, важно защитить эти активы. Вы сможете моментально увидеть, что произошло, и определить возможного вора с IP- или HD камер.
Фактор сдерживания вандализма — видимые камеры видеонаблюдения часто являются сдерживающим фактором для вандалов из-за возможности их идентификации на видео.
Безопасность рабочего места сотрудников — инвестируя в систему видеонаблюдения вашего бизнеса, вы повышаете безопасность сотрудников и защищаете работодателя от необоснованных претензий, предоставляя объективный взгляд на инциденты и производственные ситуации.
Общественная безопасность — все общественные места должны быть оснащены системами видеонаблюдения, чтобы сдерживать преступность и повысить общественную безопасность.
Мониторинг трафика автомобилей — контроль движения для лучшего управления дорогами, выявления пробок и экстренных ситуаций. Это помогает выбрать оптимальное время в пути, что часто является важной задачей.
Постепенное удешевление и доступность технических средств охраны и безопасности видеонаблюдения стало обычным явлением. В ближайшее время это перестанет быть уникальным, так как системы придут в каждый дом, супермаркет и бизнес, делая жизнь более спокойной и безопасной.
-340x465.png)
-340x465.png)
-340x465.png)
-260x260.png)
