Objektív televíziós kamerák (TV fizikai védelmi rendszerek)

Nyikityin VV, Tsitsulin AK

Objektív méret nem befolyásolja a látószög; csak a lencse van szükség, hogy megteremtse a kép egy meghatározott minőség, amely az egész felületén a fotodetektor. Táblázatban felsorolt. 3.1 szórási átmérő értékek megfelelnek a maximális minőségi lebomlási kerületén a látómező. Amikor egy méret meghaladja a mátrix formában, képminőség alig változik, mivel ebben az esetben a fotodetektor működik a központi része a látótér lencse. Ugyanakkor, a méret a CCD használják a TV kamera, befolyásolja a látószög: a kisebb méretű mátrix azonos lencse, annál szűkebb a látómező egy tv-kamera. Így a lencse kell lennie a nagy formátumú CCD formátumban, vagy egyenlő vele. Ez azt jelenti, hogy a kamera 1/3 „lehet használni az optikai lencsék formátumú 1/3” 1”, és a lencse méret 1/3" egy fókusztávolsága 8 mm ad az azonos szögben a lencse 2 / 3 „egy fókusztávolsága 8 mm-es (ábra. 3.3).

Azonban az objektívek nagy optikai formátumok együtt kisméretű mátrixok csökkentheti a rendszer felbontása miatt növekvő sugarú kör szórás lencse (lásd ekv. (3.2)).

Fókusztávolság
Mért milliméterben, és közvetlenül kapcsolódik a látószög, az ebben az objektív. Rövid lencsék nagy látószög, objektív, nagy gyújtótávolság teleobjektívhez kis látómező (lásd. Ábra. 3.3). A „normális” látószög megfelel annak, amit látunk szabad szemmel; A gyújtótávolság erre nézési szög egyenlő a méret a CCD.

Ez az összefüggés jellemző optikai rendszerekben, beleértve a szabványos fényképezőgépek, amelyek „normális” látószög biztosított a gyújtótávolság a lencse 50 mm.

A kapcsolat a mező szögek és a lencse fókusztávolsága f adják

,

ahol b - felbontás CCD az adott koordináta.

Az értékek a vízszintes látótér leggyakoribb lencsék táblázatban mutatjuk be. 3.2.

Attól függően, hogy a feladatot a rendszer használata lencsék, fix fókuszos (fix fókusztávolságú), valamint a kézi (varyfocal) vagy az automatikus (zoom) átrendeződések értelmét. Objektív fix gyújtótávolságú objektívek a leggyakoribb, és használják a problémák megoldása érdekében az általános észrevételeket. Objektív kézi gyújtótávolság alkalmazzák, amelyek megkövetelik a legpontosabb megfelelő a megfigyelt objektum mérete látómező a televíziós rendszer. Ha a TV-kamerát alkalmazunk detektáló és objektumok észleléséről használatát igényli lencsék automatikusan megváltozik a gyújtótávolság (zoom objektívek)

A legtöbb esetben a gyártók feltüntetik az érzékenység tévékamerák használatával optika F1.4 rekeszérték. Ebben megvilágítás a tárgy és a photoreceiver Eo Ef.p sík különböző 10-szer. Más arány értéke a membrán az alábbiak szerint változott (lásd 3.3.):

A műszaki jellemzőit a lencsék gyakran meghatározott maximális és minimális rekeszérték, pl F1.4 - F360. A legtöbb lencse auto írisz minimális rekesznyílás érték F64 és F125. Ebben az esetben, például, az olyan lencse, amelynek fókusztávolsága 12 mm, az átmérője a hatóanyagot nyílás a lencse egyenlő 0,2 vagy 0,1 mm-es, ill. Egy ilyen kis értékének az fényrekesz mechanizmust bonyolítja a tervezési és növeli a fény intenzitása a közepén a lencse. A megoldás egy további csökkentését a fényáteresztés a központban az optikai rendszer. Ezt úgy érjük el, permetezés nagyon finom koncentrikus vonalakat a szívében az egyik objektív, a vastagsága, ami növeli a központ felé a lencse. Ennek eredményeként egy olyan hatást, mennyiségének csökkentésére áthaladó fény a lencse, és annak minden spektrális komponensek el vannak gyengített egyaránt. Ezért, ilyen szűrő az úgynevezett semleges szűrőt helyszínen (spot (Eng.) - folt)). Ez a csökkentés a fényáram elérését teszi lehetővé, kis rekesz értékek: F360 lencsék széles körben használják fel F1000 és egy lencsét való működésre tervezték fokozott érzékenysége a kamerákat.

Teljes blende semleges spot-szűrő nem befolyásolja a tompított fényáram, mivel az átmérője az aktív apertúrájának a cél sokkal nagyobb a szűrő átmérője (ábra. 3.5).

A fényáteresztő felett a lencse is függ az elemek száma annak optikai rendszer, optikai jelet az üveg és a minősége a felületkezelés. Adatok a fényáteresztő az egyedi modellek objektívek általában nem kerülnek nyilvánosságra; gyakorlati számítások transzmittancia értékét lehet venni, mint 0,85 a nagy teljesítményű lencsék, 0,785 - a standard és a 0,6 - olcsó lencsék optikai elemek műanyagból. Transzmittancia érték közé tartozik a koncepció rekeszállító egyenlő a termék a megnyitása képest a transzmittancia. Számos útmutatók a lencse jellemzőit fényáteresztés képes használni egy ilyen paraméter az átviteli arány (áttétel) T = F / √τ. Például, egy általános lencsével apertúra F1.4 és egy fényáteresztő 0,785 átviteli arány (tényleges nyílás) lesz egyenlő 1,58. Az olcsó lencse fényáteresztő csökkentheti a tényleges nyílás 0,6 és F1.8.

Rekesznyílás értéke is közvetlenül befolyásolja a képre mélységélesség (3.6 ábra).

A lencsék automatikusan hangolható membrán mélységélesség folyamatosan változik. Ez különösen éjszaka, amikor a lencse teljesen nyitott, és a mélységélesség lesz minimális. Ezzel kapcsolatban, vagy meghatározza a kamera egy objektum (beleértve a fókusz beállító összhangban az (3.1)) végezzük teljes nyílásának (este vagy enyhítő szűrők előtt a lencse).

A lencsék változó fókusztávolság csökkenés maximális rekesz az átmenetet a kis értékeket a nagy fókusztávolságot. Így, lencsék 8-szoros változást a gyújtótávolság a széles látószögű látómezőt jellemezve F1.2 értéket kis - F1.5; Objektív 10-szer az átrendeződés a látvány nyílás F1.4 változik az F2.0, és így tovább. D. Focus TV kamera lencse meglehetősen összetett, és olyan több lépésben. Először is, a maximális széles látószögű objektív végtelenre fókusz és helyzetének beállításával a CCD eléréséhez tiszta képeket a távoli tárgyak. Ezután mozgassa a lehető legkisebbre látószögek és ismételje meg a beállítási újra.

Automatikus vagy kézi írisz vezérlés
Auto-írisz lencsék használják felügyelet feltételeinek jelentős változások a megvilágítási szint; Lencsék manuális írisz tanácsos használni beltérben, amikor a fény mennyisége állandó. Az advent a CCD kamerák elektronikus zár lehetővé teszi, hogy használja lencsék manuális blende olyan környezetben, ahol a megvilágítás növekmény áramkörök lehet kompenzálni automatikusan beállítja az érzékenységet a fényképezőgép. Meg kell jegyezni, hogy a rekesznyílás érték ebben az esetben kritikus, hiszen a teljes megnyitása a membrán (munka éjjel), a mélységélesség kicsi lesz, és kapok egy tiszta kép az egész látómezőben problémás (3.7 ábra). Ha a nyílás zárva van, hogy növelje a mélységélesség, a jel / zaj arány a kimeneti kép alacsony megvilágítás alacsony.

Függetlenül attól, hogy milyen típusú a lencse működtető normál működés kamrában szükséges finoman beállítható a különböző megvilágítási szintek. Ebből a célból az autó írisz lencse két állítás - „Level» (szint) és a „gép» (Automatikus fény vezérlés, ALC). Az első ezek közül az átlagos érték beállítása kézzel rekeszizom; Ez vezérli a második automatikus érzékenység szabályozó áramkör írisz a változó fényviszonyokhoz. Általában, ez a kiigazítás van beállítva, hogy a középső pozícióban, mivel a túlságosan nagy érzékenység automatikus ellenőrző rendszerek vezethet öngerjesztés megvilágítás a legkisebb változásokat, és ennek eredményeként a lencse blende periodikusan nyitnak és zárnak spontán.

Szerelhető típus (C vagy CS)
Jelenleg gyártott lencsék hátulsó szegmensébe 12,5 mm (típus CS), és 17,5 mm-es (C típus). Modern kamerák általában egy CS-típusú kötőelemek, és mindkét típusú objektívek használhatók velük, azonban, ha a C-típusú lencsék éles képeket a fényképezőgép és az objektív kell telepíteni gyűrű 5 mm (ábra. 3.8).

Használja lencsék CS-típus C-típusú kamerát lehetetlen, mert ebben az esetben lehetetlen, hogy összekapcsolják fókuszsíkján a lencse síkjában telepítése a CCD.

aszférikus optika
Hagyományos lencsék a televíziós kamerák készült gömb alakú lencsék. Optikai leírt komponensek állandó görbületi sugara az egyes felületi, feldolgozhatóság a gyártás, és ezért olcsó. Azonban ezek rejlő az úgynevezett szferikus aberráció, amelyek lebontják a képminőség és korlátozza a maximálisan lehetséges nyílás.

Használata aszférikus optika is indokolt olyan esetekben, amikor az ellenőrzött terület megvilágítására hiány nem lehet kompenzálni más módon.