Выбор угла обзора объектива тв-камеры.

Варифокалы

Б.Г. Бочаров,
 директор ООО “БИК_Информ”

А.В. Потемкин, 
технический специалист ООО “БИК_Информ”

С проблемой выбора угла обзора объектива телевизионной камеры сталкивался каждый проектировщик и монтажник. Угол обзора зависит от фокусного расстояния объектива и размеров фотоприемника, т.е. формата установленной в ТВ камере ПЗС матрицы.

Чем больше формат матрицы и короче фокус, тем больше угол обзора. Существенно упростить решение этой задачи помогают объективы с переменным фокусным расстоянием, так называемые варифокальные объективы или варифокалы. В случае установки такого объектива имеется возможность изменить ракурс ТВ камеры сминимальными временными затратами непосредственно на объекте. До недавнего времени спрос на варифокальные объективыбыл ограничен их высокой стоимостью и худшими оптическими характеристиками по сравнению с объективами с фиксированной величиной фокусного расстояния (монофокалами).

Все варифокальные объективы, представленные на рынке, можно разбить на следующие категории в зависимости от диапазона изменения фокусного расстояния: 

- короткофокусные - у которых фокусное расстояние регулируется от 1,6 до 3,4 мм;

- среднефокусные - с регулировкой фокусного расстояния (3 - 8) мм и (2,8 - 10

(12)) мм;

- длиннофокусные четырехкратные _(х4) - с фокусами (10 - 40) мм,

- десятикратные (х10) - (5 - 50) мм,

- двадцатикратные (х20) - (5 - 100) мм.

Также варифокалы по своему применению можно разделить на:

- светосильные для высокочувствительных черно_белых камер и цветных камер

типа "День_Ночь" с величиной относительного отверстия F Ј 1.0;

- высокой четкости для камер высокого разрешения черно_белых и цветных;

- для цветных и черно_белых камер стандартного разрешения и чувствительности.

 Наибольшим спросом в настоящее время пользуются варифокальные объективы с автоматической регулировкой диафрагмы (АРД) и без АРД. 

Рынок производителей оптики для систем видеонаблюдения, - это, в основном, Япония, Южная Корея и Китай.

Всем известны японские гиганты Fujinon, Computar, Yamano, Kowa, Tamron, производящие оптику прекрасного качества, отличительные особенности которой - высокая культура производства и, как следствие, высокая повторяемость ее характеристик, наличие в составе производимой продукции объективов различных форматов,вплоть до дюймовых, объективов специального применения и назначения.

Производители недорогих качественных объективов для камер стандартного разрешения - Daiwon, Samyang и др (Южная Корея). Стоимость их варифокальных объективов приблизилась к стоимости монофокалов японских производителей, а оптическиехарактеристики не хуже, чем у известных производителей.

Основными факторами, определяющими качество объектива, а следовательно,и получаемого изображения являются величина его относительного отверстия, геометрические искажения (дисторсия), ИК_коррекция, узел автодиафрагмы и функцияпередачи модуляции (ФПМ).

 По величине относительного отверстия варифокальные объективы можно разделить на:

- светосильную оптику с величиной относительного отверстия равной единице и менее (F Ј 1.0);

- оптику стандартной светосилы, с величиной относительного отверстия F1.4-F1.6.

Новые методы расчета оптических схем и применение асферических линз и специальных просветляющих покрытий позволяют увеличить величину относительногоотверстия современных объективов до F0,95 и менее.Геометрические искажения, вносимые объективом, определяются величинойдисторсии. Для короткофокусных - это бочкообразные искажения, для длиннофокусных - подушкообразные.

Выбор материала для изготовления линз и сама форма линзы (сферическая илиасферическая) - определяют величину хроматических искажений, а также возможность работы объектива на участке спектра в диапазоне от 700 до 1000 нм - специальная коррекция для работы в инфракрасном (ИК) диапазоне, т.н. IR (Infra Red) - коррекция.

фото 1	фото 2

Источник:

Бочаров В.Г., Потемкин А.В. Выбор угла обзора объектива ТВ камеры. Вариофокалы.