Правильное использование объективов камер

05.08.2008

ПРАВИЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБЪЕКТИВОВ СИСТЕМЫ СЛЕЖЕНИЯ

 

ЧАСТЬ3

          Какие типы объективов используют системы слежения? Кроме объективов с постоянным фокусным расстоянием, есть варифокалы, а также трансфокаторы (ZOOM-обьективы).

           Если у варифокалов изменение фокусного расстояния в небольших пределах достигается перемещением одной или нескольких линз, чаще всего поворотом кольца вручную, то трансфокатор это сложнейшее устройство, состоящее из телеобъектива, афокальной насадки и компенсатора, включающее в себя около полутора десятков линз и снабженное сервоприводом. Коэффициент трансфокации таких монстров достигает 20 и более. Для них особенно ценна светосила при максимальных значениях фокуса, и лучшие модели вытягивают 1:2,8.

          Макрообъективы Они специально предназначены для видео системы слежения с использованием крупномасштабного наблюдения объектов с расстояний, соизмеримых с фокусом. Например, для задачи получения изображения документов.Обычные объективы для этого не предназначены.

            Пинхолы - они же объективы для скрытого наблюдения. Правильное название таких объективов объективы с вынесенным входным зрачком. Вынесен он бывает на 0,5 мм и более, на толщину обоев, за которыми его прячут.

            Чтобы такой объектив, часто широкоугольный, давал приемлемое качество изображения с более-менее равномерной яркостью по полю, его оптическая схема должна быть ничуть не проще, чем, скажем, схема перископа подводной лодки. Даже у кэноновских пинхолов, весьма не дешевых, функция передачи контраста на частоте 55 пар линий на мм составляет в центре 68%, а на краю только 35%.

          Выбор формата объектива. Всем ясно, что размер изображения объектива формата 1/3’’ меньше размера матрицы 1/2’’, и потому такое сочетание недопустимо. Для объектива формата 2/3’’ допустимый кружок рассеяния в два раза больше, чем для треть дюймового. Вывод простой. Объектив приличной компании можно брать и большего формата, а объектив сомнительного происхождения только соответствующего формата, а лучше вообще не брать. Качество категория конкретная.

            У многих, прочитавших эту статью, может создаться впечатление, что для применения на улице достаточно взять более чувствительную камеру, чтобы лучше видеть ночью и объектив с автодиафрагмой, чтобы компенсировать излишнюю освещенность днем. К тому же, важной составляющей здесь является датчик движения.  К сожалению, и здесь не все так просто. Уличная камера с повышенной чувствительностью  и автодиафрагма – еще не выход.  Как известно, объективы рассчитываются на оптимальные показатели при диафрагме в районе F/4. При большем закрытии начинает сказываться влияние дифракции на диафрагме и, связанное с этим, ухудшение разрешения. В частности, при диафрагме F/50 размер дифракционного пятна рассеивания составит около 25 мкм, и это при размере ячейки матрицы высокого разрешения 7-10 мкм. Значит днем, когда освещенность достигает 10000 люкс, и объектив работает при максимальном закрытии диафрагмы, разрешение ухудшится в 3 раза только потому, что камера слишком чувствительна.

            Из этой ситуации есть два выхода. Либо днем переключать затвор камеры с 1/50 сек на, хотя бы, 1/500 сек, либо  применять камеры с адаптивным изменением времени накопления заряда в ПЗС-матрице, переходя на малокадровое телевидение, что может обеспечить камера ночного видения. В первом случае мы боремся с излишней освещенностью днем, а во втором – с недостатком освещенности ночью.

            К интересным разработкам можно отнести охранное телевидение  с использованием камер фирмы EVS, имеющие так называемый ночной режим и работающие так же, как человеческий глаз, т.е. при недостаточной освещенности сбор визуальной информации об объекте происходит с нескольких расположенных рядом ячеек ПЗС-матрицы. При использовании системы видео слежении с такими камерами переключение из обычного режима в ночной происходит автоматически, незаметно для оператора.

            Хочется отметить, что чем ниже освещенность, тем с большего количества рядом расположенных ячеек сигнал будет –объединяться. На практике таким способом удается достичь порога чувствительности камеры в 0,00004 люкс (четыре стотысячных!!!). Хоть это и достигается в обмен на разрешение картинки, не стоит по этому поводу огорчаться, – человеческий глаз видит так же, но вы получаете практически прибор ночного видения, при этом прекрасно работающий и днем.

ИСТОЧНИК: Журнал «Бизнес и безопасность» №2/2000

Вернуться к списку статей