Как выбрать объектив для камеры видеонаблюдения?

Как правильно подобрать объектив видеокамеры наблюдения

Сегодня поговорим с вами про объективы камер наблюдения – их важные характеристики, разновидности и, конечно, про то, как их правильно подобрать для тех или иных нужд.

камеры для систем наблюдения могут быть сколь угодно «навороченными», однако качество картинки – и возможность рассмотреть на ней лицо, например – будет зависеть от объектива. Объектив – это не просто линзы в оправе, а довольно сложная оптическая система, которая состоит из целого набора линз – в самых простых объективах как минимум две линзы. Чтобы ориентироваться в многообразии объективов, стоит для начала запомнить, что важнейшими характеристиками их являются:

• вид диафрагмы
• светосила
• фокусное расстояние
• размер матрицы
• крепление объектива

Диафрагма

Диафрагма, сразу отметим, может быть фиксированная – это свойственно относительно недорогим объективам, с ручной настройкой и с автонастройкой. Выбирать диафрагму следует с учетом освещения. Если ваш объект имеет постоянную освещенность – например, склад или производство – следует выбрать объектив с ручной настройкой, которую можно настроить единожды. Или вообще взять камеру с фиксированной диафрагмой для ваших условий. Однако, для улицы или помещений с изменяемым режимом освещения нужна автоматически подстраиваемая диафрагма.  

Автодиафрагма регулирует количество света, который попадает на матрицу путем изменения апертуры, которая в характеристиках обозначается буквой F. Это и есть такой параметр, как светосила. Чем это число выше, тем менее приспособлен данный объектив для съемок в ночных условиях. Изменение происходит в определенных диапазонах с помощью специального моторчика, изменяющего апертуру в зависимости от освещения светочувствительного элемента. Довольно сложно и, конечно, относительно объективов с фиксированной или настраиваемой диафрагмой, дорого – однако, такие системы незаменимы в условиях динамически меняющегося освещения и позволяют избежать засветки.

Фокусное расстояние

Теперь о фокусном расстоянии. Чтобы выбрать камеру с нужным фокусным расстоянием, следует знать, куда вы будете ее устанавливать – а именно, на каком расстоянии будут наблюдаемые объекты – метры или десятки метров. При этом следует иметь ввиду, что угол обзора обратно пропорционален фокусному расстоянию – а это значит, что, получая четкую картинку на большом расстоянии, вы снижаете радиус обзора. Возможный выход  — моторизованная камера или установка множества видеокамер, а кроме того, можно использовать варифокальные объективы, о которых подробнее читайте ниже.

Фокусное расстояние традиционно определяется в миллиметрах. Это, в общем, просто расстояние от воспринимающей сигнал поверхности матрицы до объектива. Чаще всего сейчас в видеокамерах наблюдения можно встретить данный показатель в 3,6 мм. Это равно приблизительному углу обзора в 72 градуса в горизонтальной плоскости и в 90 – по диагонали. в принципе, объективы с таким фокусным расстоянием (а значит, углом обзора) соответствуют человеческому глазу, за время эволюции приспособившемуся к средним и небольшим расстояниям. Так и объективы камер, у которых этот показатель равен 3,6, хорошо подходят для небольших и средних помещений.

При увеличении фокусного расстояния снижается угол обзора, зато камеру можно сосредоточить на конкретных точках и получить весьма детальное изображение. А широкоугольный объектив с маленьким фокусным расстоянием хорошо подойдет для не очень детального, но широкого охвата (например, на авточтоянке).

Матрица объектива

Матрица объектива служит для преобразования сфокусированного линзами светового сигнала в электрические импульсы, с помощью которых строится и записывается изображение на экране и/или видеорегистраторе. Таким образом, недооценивать матрицу также нельзя. Обратите внимание на такую ее характеристику, как размер чипа, показанный в дюймах.

Такие числа, как 2/3 ‘’, 1/2 ‘’, 1/3 ‘’ или 1/4 ‘’, говорят об охвате территории – чем выше числитель дроби, тем больше способность матрицы охватить и перевести в электрические импульсы большую картинку. Важно знать, какие матрицы и к каким объективам подходят. Это не так сложно, как кажется – производитель обычно указывает, под какую матрицу рассчитан предлагаемый им объектив для камеры видеонаблюдения.

Учитывайте также, что если объектив, рассчитанный на большую матрицу, подойдет и для всей линейки меньших по размеру матриц, то наоборот — нет.

Типы объективов для камер видеонаблюдения

Исходя из всего вышеперечисленного, выделяют обычно три разновидности объективов для видеокамер наблюдения. Это монофокальные, варифокальные и zoom-объективы. Опишем, в чем основные различия между ними.

Монофокальные объективы – наиболее недорогие из всех. У них фиксированное фокусное расстояние и обычно они служат для камер, направленных на один статичный объект – например, входная дверь. Регулировать угол обзора они не позволяют (как мы помним, он зависит от фокусного расстояния), также не позволяют фокусировать наблюдение на конкретном объекте. Камеры с таким объективом легко установить, да и сами они дешевы – вот и все преимущества.

Варифокальные объективы для камер наблюдения, как понятно из названия, позволяют регулировать фокусное расстояние – и угол обзора. В характеристиках таких объективов вы найдете фокусное расстояние, обозначенное не конкретной цифрой (чаще всего 3,6 мм), а диапазоном – скажем, 2,8-12 мм. Камеры видеонаблюдения с такими объективами становятся универсальными, но и цена растет прямо пропорционально. Они также требуют точной настройки, которая меняется вручную каждый раз, когда вам нужно сменить угол обзора.

Zoom-объектив, или трансфокаторный объектив для камеры видеонаблюдения – наиболее дорогой и функциональный тип из всех. С помощью такого объектива вы можете не только менять фокусное расстояние, но и увеличивать нужную вам область просмотра. И все это осуществляется с пульта управления. Смысл применения трансфокаторных объективов, учитывая их немалую стоимость, есть только в роботизированных камерах, которыми можно управлять в ручном/автоматическом режиме, меняя вид с камеры.

Особое место стреди объективов занимают так называемые панорамные объективы, или объективы типа «рыбий глаз». Достигается эффект «рыбьего глаза» за счет крайне малого фокусного расстояния — около 1 мм. Эти объективы позволяют получить картинку с широчайшим углом обзора. Их основное достоинство в том, что если не требуется картинка с сохранением масштабов и перспективы, то применение камер видеонаблюдения с таким объективом позволит снизить количество камер или обойтись стационарной камерой там, где пришлось бы установить роботизированную. К недостаткам можно отнести искажение изображения по краям — как будто смотришь в глазок.

Крепление объектива

Типов креплений на сегодня три – C, CS, а также M12. Все они резьбовые и отличаются размером своей резьбы. Применение того или иного типа креплений обуславливает расстояние от края объектива до матрицы, а значит, является важным показателем. Для типа С это расстояние 17,5 мм, для CS – 12,5 мм, и для М12 – соответственно, 12 мм. При этом крепления типа C совместимо с CS правда, требуют применения специального переходника. А вот наоборот соединить объектив с видеокамерой наблюдения не получится.

Надеемся, наш короткий обзор по основным характеристикам объективов видеокамер наблюдения был для вас полезен. С уважением, Ваш Штекер.

Источник: http://stecker.com.ua/page/kak-pravilno-podobrat-obektiv-videokamery-nablyudeniya

Какой объектив нужен для камеры видеонаблюдения

Современные объективы подразделяются на 3 основных типа, и от этого зависят их характеристики:

1. Монофокальные. По-другому их еще называют статическими или фиксированными. Это объясняется тем, что величина фокусного расстояния зафиксирована и не может меняться, например, 3,6 мм, 12 мм и так далее. Они просты в установке и стоят сравнительно недорого, но произвести фокусировку на объекте или изменить угол обзора в этом случае не удастся. камера, оснащенная таким объективом, прекрасно подойдет для того, чтобы быть установленной в углу и охватывать область 10 на 10 метров.
2. Варифокальные. Они уже позволяют регулировать такие критерии, как фокусное расстояние и угол обзора. Другое дело, что это происходит в диапазоне значений, например 3,6 мм – 8 мм. Конечно, для них свойственна уже большая универсальность, но и стоят они дороже монофокальных. Чтобы производить настройку, понадобится выполнить ручную фокусировку.
3. Трансфокаторные, или зум-объективы, — это самые универсальные устройства. Дают возможность регулировки угла обзора, а также масштабирования выбранного участка объекта. Особенно востребованы в случае применения поворотных видеокамер, поскольку множество параметров можно изменять дистанционно, при помощи пульта управления. По своей стоимости относятся к наиболее дорогим объективам.

Фиксированные

Вариофокальные

Трансфокаторы

Казалось бы, однозначно стоит делать выбор в пользу объективов с переменным значением фокуса. Но они обладают и определенными недостатками, кроме своей высокой цены. Прежде всего, его необходимо настраивать, а это довольно непростой процесс, особенно, для тех, у кого нет опыта в этом деле. Надо обнаружить оптимальное соотношение фокусного расстояния и резкости, а также применять светофильтры для затемнения картинки, ведь запись будет вестись и в темное время суток.

Кроме того, объективы с регулировкой фокусного расстояния отличаются худшей светосилой, а об этом продавцы зачастую не говорят ничего. На практике оказывается, что такое оборудование передает плохую картинку в сумерках, которая намного хуже той, что была сделана при свете. В процессе эксплуатации у таких объективов часто случается расфокусировка – это происходит из-за неблагоприятных климатических факторов и внешнего воздействия. Так что, сократить затраты на создание видеонаблюдения вполне возможно, если нет настоящей необходимости в покупке варио- и трансфокальных объективов.

Материал корпуса объектива и его линз

С одной стороны, материал, из которого выполнен корпус объектива, никакого влияния на качество записи не оказывает. Но пластиковый корпус может легко подвергаться деформации при малейшем ударе. Это со временем приведет к перекашиванию линз, находящихся внутри. Это, в свою очередь, вызовет изменение углов обзора или снижения разрешения.

Что касается самих линз, то они могут быть выполнены также из пластика. В этом случае они будут стоить дешевле, но со временем могут помутнеть. Это не сможет не сказаться на качестве картинки, которую фокусирует объектив.

Разрешение и формат матрицы

Чаще всего для видеонаблюдения применяются форматы матриц от 1/3 до ½. Объектив надо подбирать так, чтобы он соответствовал этому формату или был даже большим. Что будет в случае несоответствия? Даже на минимальном фокусном расстоянии по углам проявятся черные пятна.

Производители объективов обозначают их разрешение так, чтобы можно было понять, подходит ли по этому параметру объектив камере, в которой он будет использоваться. Но реальное разрешение объективов указывается не в мегапикселях, а в виде «линии/мм». Еще один критерий – это разрешение по краям картинки.

Линзы изготавливаются таким образом, что оптическое разрешение снижается к краям объектива по сравнению с центром. Поэтому при выборе нужно уточнять, насколько оптика может создавать высокое разрешение не только по центру, но и по краям.

Фокусное расстояние и угол зрения

Этот показатель должен подбираться под размер участка наблюдения. Например, если в объектив камеры попадут другие хорошо освещенные предметы вблизи, то в таком случае время экспозиции будет автоматически уменьшено согласно усредненному показателю освещенности в кадре.

Фокусное расстояние считается важнейшим аспектом, определяющим, насколько широко и далеко будет видеть видеокамера. Его измеряют в миллиметрах – это расстояние я между крайней точкой объектива и видеоматрицей, на которую передается изображение. Самое частое значение фокусного расстояния в современных камерах – это 3,6 мм. Это примерно подобно тому углу зрения, которым обладает человеческий глаз.

Такие объективы широко использованы в небольших офисных либо жилых помещениях. Но, при выборе фокусного расстояния для наблюдения, надо понимать, что, чем меньшим оно будет, тем большую зону обзора сможет охватывать камера. Чем большим будет фокусное расстояние объектива, тем более детальной будет картинка, но меньшей – зона охвата.

Такой показатель, как угол зрения изделия, говорит нам о том, насколько значительным будет охват площади объективом в процессе съемки. В случае с широким углом, обычно речь идет об объективах, чье фокусное расстояние до 3,6 мм. Они охватывают большую территорию, но за счет ухудшения качества детализации.

Для того, чтобы заранее определить требуемый угол обзора объектива, надо выбрать пару предполагаемых точек на изображении. После этого они соединяются прямой линией с местом, где будет располагаться камера и замеряется угол между данными прямыми.

Посмотрите наше видео, где есть блок, посвящённый подбору объективов для камер видеонаблюдения:

Параметры диафрагмы объектива

Этот элемент отвечает за регулировку объема светового потока, который попадает на видеоматрицу. Простые модели отличаются фиксированным значением диафрагмы, другими словами, они не годятся для видеозаписи на тех объектах, где часто меняется показатель освещенности – например, внутри помещений.

Другие объективы могут «похвастаться» автоматической диафрагмой. Она представляет собой мини-двигатель, крепящийся к объективу и изменяющий количество проходящего света. Благодаря такой опции можно добиваться более высокого качества изображения, даже при недостаточном освещении. Объективы с автоматической диафрагмой применяются для наружного видеонаблюдения.

Существует и такой параметр, который именуется числом диафрагмы – другими словами, оно обозначает критерий светосилы объектива. Чем это число будет меньшим, тем более объектив подходит для ведения съемки при плохом освещении, потому что диафрагма будет максимально открытой.

Как регулировать диафрагму, а, другими словами, количество проникающего света? При ручной регулировке необходимо проворачивать ее кольцо до того момента, пока на картинке не будут как следует различаться разнообразные оттенки. Если камера будет работать снаружи здания, то лучше всего купить объектив с автоматической диафрагмой, поскольку ни у кого не хватит терпения постоянно заниматься регулировкой по нескольку раз на день.

Мегапиксельные объективы

Это оборудование получило распространение благодаря все большей популярности IP-камер. Они отличаются полным разрешением и высокой контрастностью. Достигается это особым качеством основных элементов. Ведущие известные производители используют в своих изделиях стеклянные линзы, подлежащие сверхтонкой шлифовке. Если правильно подобрать сочетание линз и тщательно рассчитать механические свойства конструкции, это позволит сделать оборудование максимально точным.

Такие объективы отличаются сверхпрочным корпусом, который надежно защищает оборудование от толчков, ударов, вибраций, а также от неблагоприятной температуры окружающей среды. Даже в условиях слабой освещенности они гарантируют крайне четкое изображение благодаря своей широкой апертуре. Распознавание изображений получается предельно точным с одновременным снижением уровня искажений.

Основное преимущество такого оборудования связано с его повышенной разрешающей способностью. Даже в случае с камерой высокого разрешения обычный объектив будет ухудшать ее реальное разрешение. А вот мегапиксельный аналог отлично справится с прекрасной детализацией, особенно по углам картинки.

Кроме того, такое оборудование оснащается опцией ИК-коррекции. Это важный параметр, который в случае с камерами типа «день и ночь» предотвратит расфокусировку картинки при переходе камеры на ночную запись.

Самые популярные объективы

На практике заказчики чаще всего выбирают оборудование с универсальными параметрами, простое в эксплуатации и настройках. Оно оснащается автоматической регулировкой диафрагмы, а объектив вариофокального типа со сменой фокусного расстояния. Выбор угла обзора зависит от того места, где будет установлена видеокамера:

• узкоугольный объектив (3-30°) применяют по периметру сооружения, для ведения записи в коридорах, на лестницах, вдоль заборов и ограждений;
• средний угол обзора составляет 30-70°. Такое оборудование найдет себя при наблюдении за прилегающей территорией, а также в помещениях средней площади;
• широкоугольный объектив (угол 70-95°) отлично проявит себя при наблюдении за входной дверью или в помещении с размерами 10 Х 10 метров.

На самом деле, выстроить эффективную систему видеонаблюдения, не переплачивая за это баснословных денежных средств, весьма непросто. Заказчик должен четко понимать, что в создании изображения высокого качества принимает участие не только сама камера, но и ее объектив.

Источник: https://securtv.ru/presscenter/materials/kakoy-ob-yektiv-nuzhen-dlya-kamery-videonablyudeniya.html

Как выбрать объектив камеры видеонаблюдения

В данной статье мы рассмотрим какие бывают объективы, фокусные расстояния, на что стоит обратить свое внимание, а так же, что и для каких задач лучше использовать.

При выборе камер видеонаблюдения для своей потенциальной системы, каждый человек сталкивается с вопросом: как выбрать объектив камеры видеонаблюдения. Если разобраться, здесь не так все сложно как кажется на первый взгляд.

Фокусное расстояние камеры видеонаблюдения

Одним из главных критериев является фокусное расстояние – f. От этой величины зависит ширина угла обзора камеры видеонаблюдения, а так же дальность, на которой можно рассмотреть детали на изображении. Фокусное расстояние всегда указывается в технических характеристиках камер видеонаблюдения, на что обязательно нужно обращать внимание.

Фокусное расстояние — это расстояние от матрицы камеры видеонаблюдения до объектива, данная величина измерятся в миллиметрах.

Как выбрать объектив камеры видеонаблюдения Рис.1.

Каждое значение величины f имеет соответствующий угол обзора. Чем меньшая величина f – тем больший угол обзора может захватить объектив видеокамеры, но детализация такой картинки будет меньшей. Чем большее фокусное расстояние — тем меньший угол обзора имеет объектив, но степень детализации изображения больший.

Как выбрать объектив камеры видеонаблюдения Рис.2.

Значение f	Угол обзора вертикальный	Угол обзора горизонтальный	Расстояние распознавания
2.3 мм	90°	123°	2 м
2.8 мм	78°	108°	3.5 м
3.6 мм	54°	72°	4 м
4 мм	48°	68°	5 м
6 мм	32°	44°	6 м
8 мм	24°	34°	8 м
12 мм	17°	24°	12 м

Здесь стоит отметить: приведенные в таблице данные приблизительны, т. е. Это значит, что не обязательно камера видеонаблюдения с фокусным расстоянием в 6 мм будет иметь именно такой угол обзора, градус в градус. Точные данные всегда отображаются в технических характеристиках видеокамер — точные значения лучше смотреть именно там.

Исходя из предоставленной информации можно представить себе как фокусное расстояние влияет на угол обзора объектива камеры видеонаблюдения и получаемое изображение. Грубо говоря, для задачи: широкий обзор территории, используют объективы с маленьким значением f, например 2.8 мм, углом обзора около 110° – это камеры видеонаблюдения широкого обзора.

Когда на каких то более узких участках нужно получить более высокую детализацию, например: дверной проем, коридор, въезд на территорию — фиксация номерных знаков автомобилей и т. д., в таких случаях используются камеры видеонаблюдения с большим фокусным расстоянием, например f – 6 мм.

Величина зависит от фактического размещения камеры видеонаблюдения и дистанции до объекта, который нужно распознать.

Как выбрать объектив камеры видеонаблюдения Рис.3.

Типы объективов

В современных системах видеонаблюдения существует несколько видов объективов: монофокальные, вариофокальные и трансфокальные (моторизированные). Рассмотрим каждый из вариантов…

• Монофокальный объектив. Камеры видеонаблюдения с монофокальным объективом имеют фиксированное фокусное расстояние f и соответствующий угол обзора. Данный тип объектива не предусматривает механизмов для изменения угла обзора видеокамеры. Камеры данного типа нужно подбирать под конкретные задачи и при выборе сразу продумать, что именно нужно видеть по данному участку, то ли обзорный общий вид или более детализированную картинку.

• Вариофокальный объектив. Камеры данного типа более разнообразны в использовании и предусматривают механизм для ручного изменения фокусного расстояния и угла обзора видеокамеры. Т.е. В зависимости от нужды можно регулировать, нужно ли получить общую картинку по наблюдаемой территории или же нужно получить большую детализацию на более дальнем расстоянии. Устройства данного типа стоят дороже, но не глобально. Единственное неудобство в том, что для изменения угла обзора нужно физически открыть корпус камеры видеонаблюдения. В большинстве случаев там есть специальный регулятор или переключатель под отвертку.

• Трансфокальный объектив. IP камеры с трансфокальным, моторизированным объективом являются самыми универсальными, удобными и дорогими. Устройства данного типа позволяют изменить угол обзора, приблизить изображение удаленно, без физического контакта с устройством. Естественно это очень удобно, например: пост охраны может в онлайн режиме регулировать степень детализации и обзора территории, в зависимости от ситуации. Такой тип объектива в основном используют в PTZ камерах видеонаблюдения.

Так же существует калькулятор для расчета требуемого фокусного расстояния от Hikvision. Эта утилитка дает возможность задать дистанцию до объекта, а так же ширину поля обзора в метрах (приблизительно), калькулятор посчитает объектив с каким фокусным расстоянием Вам нужен, а так же предложит один или несколько объективов. Сам калькулятор подразумевает только видеокамеры компании Hikvision, но используя этот инструмент, в общих чертах можно прикинуть угол обзора. Данная программка содержит в себе руководство пользователя.

Как выбрать объектив камеры видеонаблюдения Рис.4.

В случае, если Вы считаете что данная утилитка может быть полезна, то можете ее скачать на нашем ресурсе, по ссылочке. Если данный калькулятор Вам не подошел, то их существует масса разновидностей в интернете — Вы можете подобрать другой.

Это собственно и все, что хотелось отметить в теме про объективы для камер видеонаблюдения. Надеемся данная статья смогла Вам помочь в понимании некоторых вопросов и облегчила задачу выбора объектива камеры видеонаблюдения.

Так же приглашаем Вам ознакомиться и с другими статьями в нашем техно-блоге:

Источник: https://overlook.expert/kak-vybrat-obektiv-kamery-videonabliudeniia/