объективы камер видеонаблюдения чем отличаются

Как правильно подобрать объектив для камеры наблюдения

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.

Объектив – это система линз, предназначенная для проецирования изображения объекта наблюдения на светочувствительный элемент камеры. При прохождении через все линзы объектива часть света теряется. Вместе с ней теряется и четкость проходящей через объектив картинки. Этой особенностью обусловлено существование двух видов объективов.
Аналоговые – объективы, пропускающие изображение средней четкости, достаточной для установки на стандартных аналоговых камерах.
Мегапиксельные. В таких объективах линзы подбираются с высокой четкостью, чтобы размер пятна собираемых на матрице лучей был как можно меньше. Часто в таких объективах используют асферические линзы, обеспечивающие четкие линии не только в центре изображения, но и по его краям. Такие объективы характеризуются разрешением в мегапикселях и подбираются в соответствии с разрешением самой камеры

Радует тот факт, что сегодня некоторые производители, не стремящиеся сэкономить на качестве компонентов камеры, ставят мегапиксельные объективы на аналоговые камеры, тем самым позволяя пользователям получить великолепную картинку.
Рассмотрим основные характеристики объективов, для чего они нужны и их влияние на изображение.

1. Разрешающая сила объектива
Это характеристика фотографического объектива, отображающая его свойства по передаче четкого изображения.
Разрешающая способность объектива оценивается по количеству воспроизводимых штрихов на 1 мм изображения, которое тот способен спроецировать на фоточувствительный элемент (пленку или матрицу цифровой камеры). Само собой разумеется, что при этом снимаемый объект находится в фокусе, а не в зоне резкого изображения для данного объектива.
Для подбора объектива для конкретной камеры удобнее использовать понятие разрешение объектива. Этим термином обозначают максимальное разрешение изображения, поступаемое с камеры, которое объектив может передать без ухудшения качества картинки. Если указано, что объектив подходит для камер 3 Мп, – это значит, что при установке на любую камеру с разрешением до 3 Мп включительно, объектив не будет ухудшать разрешение получаемой картинки. В противном случае будет получено изображение меньшего разрешения.

2. Соответствие размеру матрицы
Каждый объектив рассчитан для построения изображения определенного размера. Поэтому обязательным является подбор объектива под размер матрицы – если производителем указано, что объектив подходит для камер с матрицей 1/3”, то ставить его можно на камеры именно с таким размером матрицы или меньше (например, 1/4″). При установке его на камеру с матрицей 1/2.5″ часть матрицы не будет перекрываться объективом и на изображении по краям будут видны черные области.

3. Фокусное расстояние или расстояние от оптического центра объектива до плоскости сенсора
В первую очередь нужно определиться, необходим объектив с фиксированным фокусным расстоянием или с переменным. Если для объектива с постоянным фокусным расстоянием все понятно: камера с таким объективом при выходе с завода обладает четкой сфокусированной картинкой. То для камер, укомплектованных объективом с переменным фокусным расстоянием, может потребоваться настройка фокуса – фокусировка.
Под фокусировкой подразумевается настраивание объектива на точное расстояние до объекта съемки. Настройка производится путем перемещения линз (или группы линз) внутри объектива.
При неизменных остальных параметрах камеры чем меньше фокусное расстояние, тем шире будет угол обзора, но меньше объекты на изображении. И, наоборот, при увеличении фокусного расстояния объекты на изображении будут больше и казаться ближе, но угол обзора будет более узким.

Фокусное расстояние и угол обзора

Объективы с изменяемым фокусным расстоянием имеют одну или несколько подвижных линз, меняя положение которых можно приблизить или отдалить объект по своему усмотрению. Чтобы узнать степень увеличения такого объектива, нужно разделить его максимальное фокусное расстояние на минимальное.
Для выполнения различных задач объективы с переменным фокусным расстоянием могут иметь механическую или моторизированную регулировку. Рассмотрим подробнее такие объективы.
Механическая регулировка осуществляется монтажником непосредственно на объекте и связана с определенными неудобствами – необходимо либо использование специального тестера с монитором, либо связи с напарником, отслеживающим верность настройки на мониторе. Существуют также камеры со звуковой индикацией настройки фокуса, но это скорее редкое исключение, нежели общепринятый стандарт.

К механическим относятся вариофокальные объективы – это объективы, регулируемые вручную. При настройке вариофокального объектива отдельно регулируются зум и фокус.
Более удобными являются моторизированные объективы, управляемые дистанционно и настраиваемые уже после монтажа. Регулировка линз таких объективов осуществляется при помощи микроприводов (с отдельной регулировкой зума и фокуса), которые управляются командами оператора. Моторизированные объективы оптимальны в случаях, когда имеется необходимость удаленной настройки камеры или при установке камеры на большой высоте, что связано с риском для жизни.

Моторизированный объектив, в свою очередь, может иметь автоматическую фокусировку, в таком случае он называется трансфокаторным. Фокусировка в трансфокаторе происходит автоматически при настройке зума камеры.
Группы линз трансфокаторного объектива взаимосвязанно перемещаются относительно друг друга таким образом, что при изменении масштаба изображение всегда находится в фокусе. Более совершенным считается трансфокатор, имеющий три мотора, которые управляют масштабированием, фокусировкой и диафрагмой. Но модели с меньшим количеством моторов (например, с двумя – для управления только масштабированием и фокусировкой) также могут выполнять широкий спектр задач.
Основная функция трансфокаторных объективов – не настройка камеры, а быстрое панорамирование, когда требуется мгновенное приближение при слежении за объектом. Как правило, такие объективы используются в поворотных камерах, способных менять свое направление и зум, тем самым осуществляя обзор больших территорий.

4. Диафрагма
Диафрагма объектива подбирается в зависимости от условий освещенности, так как этот параметр позволяет регулировать количество света, которое проходит через объектив и попадает на матрицу видеокамеры. Диафрагма уменьшает вероятность засветки изображения при интенсивном свете и потерю изображения при недостаточном освещении.

Разделяют объективы с ручной и автоматической диафрагмой.
Ручная диафрагма регулируется, соответственно, вручную на корпусе камеры или через меню камеры. Объективы с ручной диафрагмой используются в помещениях с постоянным освещением. Это может быть офис, учебное заведение или круглосуточно работающий супермаркет.

Автоматическая диафрагма управляется сигналом, который поступает с камеры при помощи специального моторчика, который крепится к объективу или при помощи встроенного в плату видеокамеры элемента управления. То есть камера самостоятельно обрабатывает сигнал, поступающий с матрицы, оценивает количество света и посылает на объектив команду, в соответствии с которой устанавливается необходимая степень открытости диафрагмы – тем самым объектив автоматически настраивается на изменяющиеся условия освещенности. Это позволяет получить одинаково хорошее изображение вне зависимости от уровня освещения. Такие объективы используются преимущественно при уличном наблюдении и в условиях меняющегося освещения на объекте.

5. Светосила
Данная характеристика показывает, какое количество света проходит через объектив и попадает на матрицу. При прохождении через линзы часть света теряется, так как каждая линза отражает часть попадающего на нее света. При увеличении фокусного расстояния объектива светосила его ухудшается.
Для снижения световых потерь на поверхность линз наносят тончайшие пленки или несколько слоев пленок один поверх другого. Это позволяет увеличить светопропускание и повысить контраст изображения за счет подавления бликов. Чем больше светосила объектива, тем больше света попадет на матрицу и тем лучше качество изображения при съемке в плохом освещении без использования подсветки. Соответственно, в меняющихся условиях освещенности весьма полезной становится автоматическая диафрагма, о которой сказано выше.

6. ИК-коррекция
Подбор линз в объективе осуществляется таким образом, чтобы после прохождения лучами света всех линз (с учетом углов преломления) лучи собирались в определенном месте. При работе в ночном режиме с ИК-подсветкой, имея другой угол преломления, луч инфракрасного света сдвигается в область ИК-диапазона, не собираясь в нужном месте, и точка фокуса смещается. Поэтому в ночное время можно наблюдать легкую расфокусировку. Эту проблему решает такая опция объектива, как ИК-коррекция, позволяющая получать четкую картинку как в дневное, так и в ночное время.

Смещение плоскости изображения при переходе в ИК-режим с использованием объектива без ИК-коррекции

В заключение следует отметить, что к подобру объектива следует подходить внимательно, учитывая множество факторов: задачи, поставленные перед видеонаблюдением, свойства камеры, особенность объекта, его освещенность и многое другое. Использование соответствующего объектива отличает по-настоящему качественное оборудование видеонаблюдения. И при необходимости получения четкой, ясной картинки высокого разрешения качественный и правильно подобранный объектив является обязательным условием.

Источник

Как выбрать объектив для камеры видеонаблюдения

В первую очередь необходимо обратить внимание на фокусное расстояние, которое и будет определять насколько далеко или как широко сможет показывать ваша камера.

Что такое Фокусное расстояние объектива?

Фокусное расстояние объектива измеряется в миллиметрах и представляет собой расстояние от объектива до матрицы видеокамеры, на которую и фокусируется изображение.

Таким образом, при выборе объектива помните, что чем меньше миллиметров фокусное расстояние объектива (например 2,8 мм), тем большую площадь обзора она будет охватывать. Такие широкоугольные объективы подходят для общего обзора например на парковках или придомовой территории.

И напортив, в случае же выбора объектива с большим фокусным расстоянием (например 6 или 12 мм) – охват территории будет меньше. Такой вариант больше подойдет для решения задач, где необходимо более детальное изображение, например в банках или в магазине над кассой с охватом только денежно-расчетных операций.

Угол обзора видеокамеры

Вместе с тем, угол обзора указывает на то, насколько большую площадь сможет охватить ваш объектив во время видеосъемки.

Так на примере изображения находящемся справа, широкоугольные объективы позволяют увидеть большую площадь наблюдаемой территории, но с меньшей детализацией, и противоположно узкоугольные объективы позволяют детализировано рассмотреть удаленные объекты.

Разделяют три основных типа объективов:

1. Монофокальные (фиксированные) объективы имеют одну фиксированную величину фокусного расстояния. В таких объективах нельзя регулировать угол обзора видеокамеры. Из-за своей простоты и низкой стоимости они являются наиболее популярными.

2. Вариофокальные объективы. Из них различают с автофокусом и с ручной фокусировкой, которые позволяют регулировать фокусное расстояние объектива, и как следствие менять угол обзора видеокамеры. Этот тип объектива является универсальным, однако их стоимость выше.

3. Трансфокальные (зум-объективы) являются самыми дорогими, однако они позволяют реализовывать удаленно с пульта управления большое количество задач:

— регулировать углы обзора видеокамеры;

— производить масштабирование зоны наблюдения;

В основном, такие типы объективов применяются в роботизированных PTZ-камерах (поворотных)

на видео ниже пример возможностей 1,3 мегапиксельной ip камеры Hikvision DS-2DF7274-Aс использованием трансфокального объектива

Вместе с тем хочу отметить, что на практике же подобрать действительно подходящий угол обзора и объектив для поставленных задач не так просто как кажется.

В связи с этим для целей надлежащей инсталляции системы видеонаблюдения и разрабатывается профессиональное ПО, позволяющего точно и без мертвых зон рассчитать необходимый для каждого конкретного случая угол обзора и как следствие зону видимости.

Источник

Если вокруг бродят странные личности. Базовые советы по выбору камеры для видеонаблюдения

Многие давно привыкли к автомобильным видеорегистраторам — с их помощью можно снимать всякие классные дорожные приколы и присылать нам в телеграм-бот. Заодно в случае чего будет возможность доказать свою правоту в спорной дорожной ситуации. С домашним видеонаблюдением дело обстоит несколько иначе: собственное есть не у многих, чаще достаточно общего, которое установлено на входе в подъезд, в вестибюле и лифте.

Сейчас, когда вокруг постоянно происходят странные вещи, видеонаблюдение может пригодиться. Давайте коротко разберемся, на что стоит обращать внимание при выборе камер. В вопросе нам помог Михаил, руководитель компании «ДМД-Системс», которая размещается в Каталоге Onliner.

Решите, для чего нужна система видеонаблюдения

Две основные функции видеонаблюдения — это охрана и контроль, считает наш собеседник: охрана — дома, квартиры, гаража, предприятия и так далее, контроль — за персоналом в офисе, работающими на производстве, передвижением людей в магазинах и так далее.

Человек должен понимать свои цели и решить для себя, что он хочет видеть.

— Один говорит, что хочет видеть общую картину: например, залез кто на грядки или сосед выдернул огурец-помидор. Либо он хочет видеть на каком-то конкретном расстоянии лицо человека, номера машин, решает, нужна ли ночная съемка.

Объектив

Есть три типа объективов: монофокальные, вариофокальные ручные и вариофокальные моторизованные.

Монофокальные — примерно как в телефонах: камера видит одну картинку, можно использовать цифровой зум, у них фиксированное фокусное расстояние и угол обзора. Вариофокальные ручные позволяют изменять параметры на этапе установки и настройки (ближайшая аналогия — зеркальный фотоаппарат). В моторизованных можно менять настройки на лету удаленно с участием «оператора» — пользователя. Такие могут приближать или отдалять картинку без потери качества.

Угол обзора по горизонтали

«Широкие» объективы имеет смысл использовать в маленьком помещении или на небольшом участке, где нужно охватить его полностью, а ставить несколько камер нецелесообразно. На дальней дистанции такие камеры обычно не дают хорошей картинки. Это как дверной глазок, в котором ничего не разглядеть, но можно оценить обстановку и узнать родственника, курьера или притаившихся по бокам от двери неизвестных (и не пустить их всех). На расстоянии метров в пять качество изображения у камер с широкоугольными объективами значительно снижается.

Но есть камеры с объективами fisheye, которые сохраняют качество на удалении за счет иных алгоритмов съемки и обработки данных. Такие камеры могут выводить из 180-градусного видео четыре отдельные «нормальные» картинки. В дешевых камерах такая технология не предусмотрена, лучше ориентироваться на 90—120 градусов обзора максимум.

Разрешение камеры

Рекомендуемый минимум — 2 Мп. Чем выше разрешение, тем лучше будет качество цифрового зума (объективно это можно прочувствовать при более 5 Мп, многое зависит от разрешения и размера монитора, куда выводится картинка). Оптический зум — другая история, с его помощью можно регулировать фокус и зум объектива без потери качества картинки.

Разрешение 4K — у 8-мегапиксельных камер. Минус в том, что такие устройства потребуют накопителей большого объема для хранения данных, а если используется устаревший кодек (H.264), пиши пропало. А так как сейчас с жесткими дисками тяжело, приходится обрезать эти видео, сжимать, уменьшать количество кадров — качество теряется.

Также стоит обращать внимание на камеры с матрицей Sony Starvis. Они дороже, но лучше снимают в неидеальных условиях, меньше «шумят».

Кодек

Здесь кратко: из популярных — H.265 и H.265+. Это позволит сохранить качество и сократить объем видео.

Фокусное расстояние

На одной и той же матрице может стоять объектив на 2,8 мм и 50—60 мм. Чем выше цифра для этой характеристики, тем эффективнее камера обрабатывает дальнюю дистанцию, говорит наш собеседник. К примеру, на 2-мегапиксельной камере номера будут читаться с расстояния метров 15, на 8-мегапиксельной — метров с 40 (в идеальных условиях).

С увеличением параметра фокусного расстояния «дальнобойность» растет, а угол обзора снижается. Поэтому, например, для наблюдения в непосредственной близости от камеры выбирают 2,8 мм, в 3 метрах — 3,6 мм, в 5 — 6 мм, в 15 — 12 мм и так далее. Еще раз отметим: чем дальше «светит» камера, тем у́же угол ее обзора (можно спрятаться в слепой зоне под камерой).

ИК-подсветка

Часто пишут: дальность 20—30 метров. Часто на таком расстоянии ночью вы сможете увидеть силуэт или движение. Даже на расстоянии в 5—10 метров черты лица разглядеть получится не всегда. Коротко: большие значения дальности ИК-подсветки не означают, что на таком расстоянии вы сможете рассмотреть какие-либо детали.

Здесь вопрос касается скорее матрицы, поясняет Михаил. Если реализована технология WDR (расширение динамического диапазона), он, кроме прочего, уберет засвет от ИК-подсветки и в целом сделает картинку более четкой при изменяющихся условиях. Так это работает, например, при считывании автомобильных номеров ночью. То же касается технологий DNR и BLC, которые борются с шумами и засветами соответственно. Необходимость их наличия диктуется условиями съемки (например, в коридоре, где источник света всегда позади камеры, в BLC может не понадобиться, а при наличии постоянного источника яркого света не нужен дополнительный «шумодав»).

Многие зарекомендовавшие себя бренды выпускают несколько линеек продуктов: с дешевой матрицей, которая будет «засвечивать», и с более дорогой — с фильтрами и дополнительными «улучшайзерами». Днем картинка будет практически идентичной и там, и там — когда условия для съемки идеальны (при одинаковой разрешающей способности). «Но как только стемнеет, они будут абсолютно разными. Грубо говоря, камеры за 100 рублей и за 160 снимают по-разному», — добавляет специалист.

К примеру, суббренд у Dahua — EZ-IP, у Hikvision — HiWatch, у Optimus — EL. Они будут намного дешевле, но с «урезанным» результатом при тех же характеристиках (условно говоря, подсветка 40 метров, 2 Мп и так далее). Причина, кроме прочего, кроется в применении других сенсоров, оптики и процессоров обработки данных.

Источник

Выбираем объектив для камеры видеонаблюдения

Чтобы получить качественное изображение с видеокамеры, важен каждый элемент, входящий в состав устройства. Немаловажную роль в генерации видеопотока с четкой детализированной картинкой играет объектив. От качества линз, их подгонки и сборки, а также совместимости с характеристиками светочувствительной матрицы зависит эффективность работы оборудования. Поэтому при выборе объектива для камер видеонаблюдения важно правильно определить, какая оптика нужна в конкретной ситуации. Для этого нужно знать ее основные характеристики, специфику и область применения.

Чтобы узнать, как выбрать объектив камеры видеонаблюдения, нужно определить задачи, которые он будет выполнять. Здесь важны два фактора: место установки, зона охвата территории и максимальное расстояние, на котором будет работать система слежения.

Виды объективов камер видеонаблюдения

По конструкции различают 4 типа оптики:

Основные характеристики разных типов объективов камер видеонаблюдения

Каждая оптическая система, установленная в видеокамерах, имеет ряд характеристик, которые влияют на специфику ее работы. Основные параметры:

Что такое фокусное расстояние?
Этот параметр измеряет расстояние от светочувствительного сенсора до линз и соответственно влияет на размер объектива. Измеряется в миллиметрах и может быть фиксированным (для монофокальных исполнений) или изменяемым (для вариофокальных). Фокусное расстояние влияет на угол обзора камеры, зависимость обратно пропорциональная: чем меньше численное значение, тем большую территорию охватит устройство слежения. Прежде чем определиться, какой объектив для камеры видеонаблюдения выбрать, необходимо продумать, где устройство будет установлено. Оптика с маленьким фокусным расстоянием подойдет для охвата обширных территорий с небольшими требованиями к детализации, а большое значение параметра понадобится на узком участке с необходимой высокой четкостью изображения.

Как подобрать объектив для камеры видеонаблюдения по углу обзора

Как выбрать объектив

В первую очередь, нужно четко определить задачи видеонаблюдения и место установки камеры. Это позволит правильно подобрать фокусное расстояние, тип и угол обзора. Следует помнить, на что влияет размер объектива камеры видеонаблюдения, как правильно определять необходимый угол обзора в конкретной ситуации, и зачем нужны разные типы оптики.

Оптимальные варианты объективов, которые применимы в большинстве ситуаций, — фиксированные и вариофокальные. Панорамные и трансфокаторные выполняют более узкоспециализированные функции и стоят заметно дороже. Каталог объективов для видеонаблюдения Вы можете посмотреть по ссылке.

Источник