Объектив

Введите первые буквы термина:
  • 1294

Тренды

Широкое распространение мекапиксельных камер видеонаблюдения значительно повысило требования к используемой в них оптике. Мегапиксельные объективы стали нормой на рынке систем видеонаблюдения и спрос на них продолжает расти, не смотря на высокую стоимость. Это связано с возрастающей функциональностью самих видеокамер и ПО к ним. Например, объектив типа«рыбий глаз» позволяет реализовать панорамное видеонаблюдение за объектом на высоком уровне.

Однако цена хорошего объектива по-прежнему высока. И, порой, производители в рекламных целях, для удешевления цены комплекта, устанавливают дешевые некачественные объективы, что не только ухудшает получаемое изображение, но и может привести к выгоранию матрицы самой камеры охранного видеонаблюдения (при установке самой простой пластиковой оптики).

Поэтому при выборе видеокамеры для систем наблюдения следует обратить самое пристальное внимание на объектив.

Мегапиксельные объективы

Камеры высокого разрешения на сегодняшний день уже стали стандартом отрасли охранного видеонаблюдения. Подобное оборудование требует соответствующей оптики – мегапиксельных объективов. Конечно, при использовании в мегапиксельных камерах обычного объектива, изображение будет формироваться. Однако, значительно худшее качество может свести на нет все преимущества, предлагаемые видеокамерами с высокой разрешающей способностью.

"Выбирая хорошую видеокамеру, очень важно, чтобы все компоненты системы были сбалансированы. Качественное видеоизображение удастся получить только в том случае, если разрешение камеры не будет теряться за счет использования регистрирующего оборудования с низким качеством компрессии, монитора с низкой производительностью или объектива с разрешающей способностью ниже видеокамеры.

Огромную популярность в последнее время приобретают IP-камеры мегапиксельного разрешения, большинство производителей в области видеонаблюдения имеют в своем арсенале широкую линейку продуктов, но для использования всей разрешающей способности мегапиксельных IP-камер требуется высочайшее качество оптики." - говорит Михаил Чичварин, региональный менеджер компании CBC Group

Мегапиксельные объективы позволяют получать изображение с хорошей детализацией как в центе, так и по краям кадра (как правило, для этого при их производстве используются асферические линзы). Такой подход помогает сформировать широкоформатное изображение отличного качества, что, в свою очередь, дает больше возможностей для видеоаналитики и для панорамных камер видеонаблюдения.

Объективы Fisheye (Рыбий глаз)

Широкуоугольные объективы типа Fisheye или Рыбий глаз позволяют получить видеоизображение охватом вплоть до 360 градусов. Таким образом, при использовании Fisheye объектива может быть получена более широкая зона покрытия камерой видеонаблюдения без каких-либо слепых пятен, уменьшается необходимое количество охранных видеокамер, возрастает ситуационная осведомленность.

Объективы типа «рыбий глаз», используемые в системах видеонаблюдения, позволяют эффективно заменять PTZ камеры, демонстрируя отсутствие механических шумов при работе, слепых зон, задержек на поворот и масштабирование, расходов на техническое обслуживание поворотных механизмов.

Широкий обзор объектива Fisheye делает наиболее востребованным его применение на таких объектах как магазины, складские помещения, парковки, перекрестки – т.е. там где актуален контроль пространства сразу во всех направлениях.

"Наиболее быстро прогрессирующий сегмент камер видеонаблюдения - это 360-градусные камеры типа "рыбий глаз". Для некоторых приложений это действительно лучшая камера для работы и наиболее экономически эффективным," - говорит Джамби Эдальбихрам, региональный президент Oncam по Северной и Южной Америке.

При выборе объектива типа «рыбий глаз» особое внимание уделяется детализации изображения по краям кадра. В основном, панорамная камера устанавливается посреди помещения, а значимые для видеонаблюдении объекты (например, стеллажи с продукцией или прилавок продавца) – наоборот располагаются по краям сцены. Следовательно, для эффективного видеонаблюдения, детализация изображения на периферии кадра крайне важна. Кроме того, отсутствие качественного края может привести к искажению изображения или появлению слепых пятен при «развертке» из кругового в стандартный прямоугольный вид.

То же касается светочувствительности объектива Fisheye. Особенно, если на объекте имеются зоны со значительно худшим уровнем освещенности (дальний от окна угол комнаты) или планируется использование видеокамеры в сумерках.

В остальном, качество изображения получаемого с объектива типа «рыбий глаз» после преобразования зависит от используемой панорамной камеры видеонаблюдения.

"360 градусные камеры с объективом по технологии рыбий глаз – не единственные панорамные кмеры. В настоящее время существуют и другие продукты на рынке, которые пытаются достичь того же с несколькими объективами. Но проблема в том, что они стоят дорого. Кроме того, каждый отдельный объектив должен быть индивидуально настроен, что делает их более трудными в установке," – утверждает Джамби Эдальбихрам.

Объектив для уличных камер видеонаблюдения

Выбирая объектив для камеры наружного видеонаблюдения в первую очередь необходимо учитывать постоянно изменяющиеся условия освещения. Для наблюдения за улицей рекомендуют объективы с автодиафрагмой и специальным антибликовым покрытием линзы, улучшающим светочувствительность. Для уличных камер видеонаблюдения, работающих в темное время суток, предпочтительней объективы с ИК-коррекцией.

Кроме того, материал корпуса объектива для уличной камеры – один из значимых критериев выбора. Не смотря на то, что пластиковый корпус объектива считается менее надежным, при уличной установке камеры наблюдения без термокожуха – он предпочтительней металлического. Уличные объективы с металлическим корпусом, подвергаясь воздействию различных температур (нагрев на солнце или резкие заморозки), могут при тепловом расширении вызывать колебания линз, влияющие на качество изображения.

Основные характеристики объективов для камер видеонаблюдения

Формат матрицы

Соответствие объектива формату матрицы, используемой камерой видеонаблюдения, позволяет получить изображение по всему размеру кадра и избежать появления черных углов (особенно при максимальном фокусном расстоянии). При этом, для улучшения качества получаемого изображения по краям кадра, специалисты часто применяют объективы с большим размером матрицы. Например, объектив 1/2" для видеокамеры с матрицей 1/3".

Разрешение

Разрешающая способность объектива измеряется не в пикселях (или в мегапикселях), в линиях на миллиметр. Однако, для удобства пользователей, современные производители мегапиксельных объективов стремятся указать разрешающую способность именно в мегапикселях. Как правило, это значение показывает максимальное разрешение камеры видеонаблюдения, при использовании с которой объектив будет передавать изображение соответствующего качества. Т.е. 3-мегапиксельный объектив рекомендуется использовать с видеокамерами наблюдения с разрешением до 3 мегапикселей включительно.

"Фактически, разрешение 3-мегапиксельной матрицы по горизонтали составляет 2048 пкс. Размер каждого пикселя - 2,5 мкм. Отсюда ширина рабочей зоны матрицы - 5,12 мм, которым должны соответствовать 2048 пкс или 400 пкс (линий) на мм. Но так как нас все же интересует не количество пикселей, передающих сигнал, а пространственная частота (или по-другому - перепады яркости), то полученное значение делим пополам и получаем значение 200 пар линий/мм - объектив именно с таким разрешением можно назвать 3-мегапиксельным." – говорит Дмитрий Морозов, Технический специалист OOO "ЭРВИ групп".

При выборе объектива, стоит учитывать тот факт, что разрешение уменьшается от центра к краю. Поэтому для качественного охвата всей наблюдаемой сцены, при подборе оптики важно обращать внимание и на эту деталь.

Фокусное расстояние

Фокусное расстояние объектива не только определяет максимальное расстояние от камеры наблюдения до объекта, но и угол обзора видеокамеры. Зависимость угла обзора объектива от его фокусного расстояния (1/3"):

Фокусное расстояние (f), мм

2.96

3.6

4

6

8

12

16

36

Угол обзора, не более, град.

90

78

62

43.5

35.6

22

18

7.8


Зависимость угла обзора объектива от его фокусного расстояния (1/2"):

Фокусное расстояние (f), мм

2.6

3.6

4.5

6

12

18

36

Угол обзора, не более, град.

128

99

79

58

30

19

11

Разделяют объективы с фиксированным и переменным фокусным расстоянием.

Объективы с фиксированным фокусным расстоянием

Объективы с постоянным фокусным расстоянием обладают лучшим качеством передачи изображения и, как правило, более низкой ценой. Но при этом требуют известного и точного расстояния до объекта съемки, уже на этапе выбора оборудования.

Вариофокальные объективы

Вариофокальные объективы, т.е. объективы, имеющие переменное фокусное расстояние, - позволяют осуществлять гибкую настройку непосредственно при монтаже на объекте. Кроме того, это позволяет избежать проблем, в случае, когда может потребоваться переустановка видеокамеры в другое место. Для большинства задач, решаемых охранным видеонаблюдением, качества изображения предоставляемого вариофокальным объективом вполне достаточно.

Что касается стоимости. Большинство инсталляторов предпочитает использовать объективы с изменяемым фокусным расстоянием, т.к. возможность менять область обзора камеры после ее установки зачастую необходима, особенно для объектов, где условия видеонаблюдения могут меняться. К тому же, один вариофокальный объектив заменяет несколько вариантов объективов с постоянным фокусным расстоянием.

Поэтому, наличие на складе запаса подобных объективов, позволяет оперативно решать большинство задач, поставленных перед интегратором систем видеонаблюдения. Исходя из своих предпочтении, компании-инсталляторы часто приобретают объективы с переменным фокусным расстоянием крупными партиями с оптовой скидкой, что изменяет конечную стоимость комплекта оборудования в меньшую сторону. 

Диафрагма

Диафрагма - это отверстие в объективе, пропускающее свет на матрицу камеры. Подбирается в зависимости от условий освещенности и позволяет уменьшить вероятность засветки изображения, при интенсивном свете, и потерю изображения, при недостаточном освещении.

Существует четыре основных типа диафрагмы: фиксированная, ручная, автоматическая и P-lris.

Ручная диафрагма регулируется вручную (механически непосредственно на корпусе объектива) или через меню камеры. Объективы с фиксированной диафрагмой регулировки этого параметра не имеют. И те, и другие объективы используются для видеонаблюдения в условиях постоянной освещенности, т.е. в помещениях с электрическим источником света (например, магазин, склад, крытая парковка и т.п.)

Автоматическая диафрагма управляется сигналом, который поступает с камеры. Регулировка осуществляется при помощи специального моторчика, который крепится к объективу, или при помощи встроенного в плату видеокамеры элемента управления.

При этом видеокамера охранного наблюдения самостоятельно обрабатывает сигнал, поступающий с матрицы, оценивает количество света и посылает на объектив команду, в соответствии с которой устанавливается необходимая степень открытия диафрагмы. Таким образом, осуществляется автоматическая настройка диафрагмы объектива на изменяющиеся условия освещенности, что позволяет получать постоянное по качеству изображение объекта при меняющихся условиях освещения (например, на улице). Недостатком стандартных объективов с автодиафрагмой (DC-Iris) можно считать то, что они реагируют только на изменение уровня освещения. При этом зависимость глубины резкости и качества видеосигнала от степени раскрытия диафрагмы – в расчет не берутся.

Кроме того, крайне проблематично управлять гальванометром (аналоговым устройством, которое применяется в объективах с АД DC-Iris). Поэтому точная регулировка диафрагмы долго считалась одной из самых проблем IP-видеонаблюдения.

Объективы P-Iris вместо традиционного гальванометра оснащены шаговым электроприводом, который управляет диафрагмой в цифровом режиме. Это позволяет не только добиться эффективной интеграции с IP-камерами, но также точно и целенаправленно оптимизировать открытие диафрагмы при всех условиях освещения. При чем, использование P-Iris объективов позволяют сохранить на максимально высоком уровне глубину резкости, контрастность и качество изображения по всему пространству кадра.

Светосила

Светосила показывает, какое количество света проходит через объектив и попадает на матрицу. Чем более светосильный объектив, тем лучше качество изображения при съемке в условиях недостаточной освещенности (например, в сумерках).

Для увеличения светосилы объектива на поверхность его линзы производители наносят тончайшие матовые пленки, позволяющие повысить светопропускание (за счет уменьшения отражающего коэффициента) и контраст изображения (за счет подавления бликов).

Стоит отметить, что при прочих равных: увеличение фокусного расстояния объектива ухудшает его светосилу.

Светосильность объектива отражена в характеристиках числом диафрагмы объектива: F. Чем выше число F, тем хуже будет картинка при тусклом освещении.

ИК-коррекция в объективах

При работе камеры наблюдения в условиях недостаточной освещенности с ИК-подсветкой (в ночном режиме) смещается точка основного фокуса, и изображение может оказаться слегка размытым. Для предотвращения этой проблемы рекомендуется использовать объективы с ИК-коррекцией.

Трансфокатор

Трансфокатором называют моторизированный объектив, имеющий автоматическую фокусировку в случае изменения масштаба изображения. Хороши трансфокаторный объектив состоит из группы линз, взаимосвязано перемещающихся друг относительно друга так, что объект видеонаблюдения всегда находится в фокусе. Наиболее совершенным считается трансфокаторный объектив, имеющий сразу три регулировки: масштабированием, фокусировкой и диафрагмой.

Основная задача объективов с оптическим увеличением изображения (зумом) – видеонаблюдение за объектом в условиях, когда требуется мгновенное приближение фрагментов изображения или наоборот резкое увеличение угла обзора для охвата всей сцены. Например, трансфокаторные объективы часто применяются для организации видеонаблюдения за крупными объектами с большим количеством посетителей: аэропорты или торговые центры.

Недостатком объектива с трансфокатором, считается ощутимая потеря качества изображения, по сравнению с объективом, имеющим фиксированное фокусное расстояние.

"Всегда, если позволяют обстоятельства, объектив с фиксированным фокусным расстоянием предпочтительнее трансфокатора.

Всегда, если позволяют обстоятельства, чем ближе камера находится к объекту наблюдения, тем лучше: чем короче фокусное расстояние при том же поле зрения, тем больше угол обзора, как правило, больше разрешающая способность объектива, меньше ошибка в фокусировке, больше глубина резкости, а, в конечном счете, больше распознаваемость объекта.

Если все же без трансфокатора не обойтись, то воспринимать его следует не как панацею, не как универсальное решение, а как выход из положения и всегда компромисс." - говорит Александр Попов, начальник отдела маркетинга ООО "Тахион"

Еще одним недостатком можно считать сложность совмещения трансфокатора с популярностью купольных камер видеонаблюдения: оптическое увеличение в таких случаях ограничено, поскольку куполообразным кожухом, который может искажать действительное изображение.

В целом, современные мегапиксельные камеры видеонаблюдения с качественной оптикой позволяют получить изображение высокого разрешения, что позволяет использовать программное цифровое увеличение фрагментов видеоизображения непосредственно во время просмотра. Этого достаточно для решения большинства задач охранного видеонаблюдения, что автоматически снимает вопрос о необходимости использования дорогих трансфокаторных объективов.

Материал

Материал, из которого изготавливается объектив: его линзы и корпус – имеет большое значение не только при формировании стоимости оборудования, но и значительным образом сказывается на качестве получаемого изображения. В частности, пластиковые линзы имеют свойство со временем мутнеть. А пластиковый корпус, недостаточно надежно защищает объектив от механических повреждений: даже при небольшом сотрясении может нарушиться геометрия расположения линз, что неминуемо повлечет критичное ухудшение качества изображения.

Панорамные камеры видеонаблюдения

Панорамные камеры наблюдения в большинстве случаев позволяют заменить целый комплекс из обычных видеокамер и PTZ-камер, позволяя контролировать те же участки объекта. Таким образом, упрощается установка оборудования и, порой, снижается стоимость всего программно-аппаратного комплекса.

Естественно, для получения возможности обзора во всех направлениях используется купольный корпус. В зависимости от потребностей клиента он может иметь уличное и/или вандалозащищенное исполнение. Камеры охранного видеонаблюдения, предоставляющие панорамную картинку, с обзором до 360 градусов традиционно делятся на камеры с объективом Fisheye и мультисенсорные видеокамеры

Камеры наблюдения Fisheye

Панорамные камеры с объективом типа «рыбий глаз» изначально получают круглое изображение, которое преобразовывается в привычный для мониторинга прямоугольный вид программным или аппаратным способом.

Аппаратное преобразование видеосигнала панорамной камеры видеонаблюдения происходит внутри неё самой. Поток данных, выходящий с видеокамеры уже в прямоугольном виде, позволяет снизить нагрузку на сервер.

Программное преобразование видеосигнала с видеокамер Fisheye позволяет получать постоянный доступ к любому из сегментов кадра, в том числе, и при работе с записями. Однако передача «круглого» видеопотока дает большую загрузку сети, увеличивает требования к системам обработки и хранения данных.

Кроме стандартной «развертки» сигнала панорамных камер Fisheye из круглого в прямоугольный вид, большинство производителей оборудования видеонаблюдения предлагает функцию цифрового увеличения выбранного фрагмента: пользователь выбирает необходимую часть кадра при помощи курсора (мыши) и получает увеличенное изображение. Благодаря высокому разрешению современных камер – высокая детализация изображения может сохраняться и после цифрового увеличения изображения.

Недостатком панорамных камер видеонаблюдения с объективом типа «рыбий глаз» считается то, что, в процессе преобразования изображения из круглого в прямоугольное, могут возникать существенные искажения. Возникновение подобной проблемы особенно критично для систем охранного наблюдения с видеоаналитикой.

Мультисенсорные камеры видеонаблюдения

Мультисенсорные (полидатчиковые) камеры видеонаблюдения фактически сочетают несколько видеокамер в одном устройстве. Используя сочетание трех или четырех камер наблюдения можно получить 360-градусный панорамный вид без искажении, присущих видеокамерам Fisheye. Аппаратное преобразование нескольких видеопотоков в одно целое изображение позволяет получить отличную «бесшовную» панораму (тем более, угол обзора каждой из камер обычно подобран так, чтобы захватывать границы кадра соседней, «перекрывая» изображение на стыках).

Еще одно преимущество мультисенсорных панорамных камер – качество видеосигнала: одновременное использование нескольких камер в одном устройстве позволяет получить значительно большее разрешение и более высокую детализацию.

Выбирая полидатчиковые панорамные видеокамеры стоит уделить особое внимание программному обеспечению. Все подобные модели имеют возможность просмотра фрагментов изображения в увеличенном виде. Однако, у некоторых производителей, при выборе части изображения для более подробного просмотра, оно заполняет весь экран, закрывая весь остальной видеоряд, поступающий с камеры в режиме real time.

Это может стать существенным недостатком при формировании системы охранного видеонаблюдения на объекте, требующем постоянно высокого уровня безопасности.

Недостатком 360-градусных мультисенсорных видеокамер является их высокая стоимость. Цена оборудования делает панорамные камеры Multi-sensor невыгодным решением для установки на небольших объектах или в жилых домах. Но применение подобного оборудование в аэропортах, на вокзалах, крупных транспортных узлах и больших торговых центрах – вполне целесообразно.

"Мы ожидаем, что 360- и 180 градусное IP-видеонаблюдение будут становиться все более популярной тенденцией. В том числе это касается панорамных мультисенсорных видеокамер," - говорит Боб Жермен, директор по управлению продуктами, Hikvision США.

"В прошлом году мы наблюдали рост популярности и принятие 360- и 180-градусных камер - тенденция, которая только возрастет в 2016 году. Особо стоит отметить мультисенсорные панорамные камеры, способные охватить широкое поле зрения, в высоком разрешении," - поддерживает Том Кук, вице-президент по продажам Samsung в Северной Америке.

Статьи

Выберите год:Выберите месяц:
  • Как правильно подобрать объектив для камеры наблюдения

    25.02.2016

    Одной из ключевых составляющих видеокамеры является объектив, который обладает большим количеством собственных характеристик, напрямую связанных с качеством получаемого изображения. Даже самая дорогая высококачественная камера может сильно разочаровать, если к ней неправильно подобрать объектив.

Новости

Выберите год:Выберите месяц:
  • Под маркой Fujinon представлены новые HD объективы

    24.09.2012

    Компания Fujifilm, разработчик оборудования марки Fujinon, представила ряд новых мегапиксельных варифокальных объективов для систем дневного/ночного видеонаблюдения, а также телеобъективы высокого разрешения для дальнего видеонаблюдения.

  • На рынок поступили мегапиксельные объективы марки Smartec с фокусными расстояниями от 2.8 до 50 мм и углами обзора до 105°

    23.08.2012

    Новые варифокальные объективы Smartec STL-хMPххххDC выделяются среди аналогов высокими частотно-контрастными характеристиками и обеспечивают формирование четкого изображения во всем диапазоне фокусных расстояний. В новую серию входят три мегапиксельные модели: 2.8~12 мм модель STL-MP2812DC для IP-камер с разрешением до 1.3 MP и объективы STL-3MP3180DC и STL-3MP1250DC с диапазоном фокусных расстояний 3.1~8 мм и 12.5~50 мм, соответственно, которые подходят для камер с матрицами формата 16:9 и разрешением до 3 МР.

© 2003-2017 Techportal.ru

Яндекс.Метрика
Метрика cайта:
новости: 5861 | компании: 446 | бренды: 383 | статьи: 426