CCTV. Библия видеонаблюдения

Рис. 3.37.Оптический видоискатель для определения фокусного расстояния объектива

Использование простой формулы. Может показаться, что это самый сложный способ определения углов обзора, но на самом деле он самый простой. В этой формуле используется подобие треугольников (см. рис. 3.38). Это просто, а потому такой расчет легко выполнить в любой момент, как только возникнет такая необходимость. Единственное, что нужно помнить, это ширину ПЗС-матрицы, которая для наиболее часто используемых телекамер соответственно равна: 6.4 мм для 1/2", 4.8 мм для 1/3", и 3.4 для 1/4" матрицы.

Эта формула дает фокусное расстояние в миллиметрах:

f = c_ПЗСd/W_ОБЪЕКТ

Рис. 3.38.К выводу простой формулы «выбора объектива»

где f — это фокусное расстояние объектива (мм), с_ПЗС — это ширина ПЗС-матрицы (мм), d — это расстояние от телекамеры до объекта (м) и W_ОБЪЕКТ — это ширина объекта, который мы собираемся наблюдать (м).

Можно воспользоваться аналогичной формулой в том случае, когда мы хотим найти фокусное расстояние объектива, с помощью которого можно было бы видеть определенную высоту объекта, но в этом случае вместо W

_ПЗС и W_ОБЪЕКТ следует использовать h_ПЗС и h_ОБЪЕКТ, где h обозначает высоту.

Использование более сложной формулы. Эта формула даст результирующий угол обзора в градусах. Она основывается на элементарной тригонометрии и требует калькулятора или тригонометрических таблиц.

Рис. 3.39. К выводу более сложной формулы для вычисления угла обзора объектива

а = 2arctg(W_oбъект/2d),

где a — это угол обзора (град), W_объект — ширина объекта (м) и d — расстояние до объекта (м), на который направлена телекамера.

Использование таблицы и/или графика. Ими легко пользоваться, но таблица или график всегда должны быть под рукой.

Таблица 3.1.Приблизительный горизонтальный угол обзора при различных размерах ПЗС-матриц (в градусах)

В этой таблице даются только горизонтальные углы обзора для конкретных объективов, так как это требуется наиболее часто. Вертикальные углы легко определить, используя отношение сторон ПЗС-матрицы, то есть разделив горизонтальный угол на 4 и умножив на 3 (С ЭТИМ нельзя согласиться, так как арктангенс является нелинейной функцией. Прим. ред.).

(Следует отметить, что при использовании таблиц нужно применять интерполяцию, так как редко требуемое значение точно соответствует значению, указанному в таблице. С другой стороны, намного удобнее использовать специальные компьютерные программы, позволяющие автоматизировать указанные вычисления. Прим. ред.)

Во всех перечисленных методах нам приходится учитывать обратный ход разверток видеомонитора. Другими словами, большинство видеомониторов не показывает 100 % того, что видит телекамера. Обычно 10 % изображения не видно вследствие обратного хода разверток. С помощью калькулятора видоискателя можно учесть эти 10 %.

Некоторые профессиональные видеомониторы имеют опцию отображения обратного хода разверток. Если у вас есть такой видеомонитор, с его помощью вы можете оценить степень потери части изображения на обычном видеомониторе. Это очень важно знать при тестировании телекамер, о чем будет рассказано позже.

Объективы с фиксированным фокусным расстоянием

В системах видеонаблюдения используются два основных типа объективов (в отношении их фокусного расстояния): объективы с фиксированным и с переменным фокусным расстоянием (вариообъективы).

Объективы с фиксированным фокусным расстоянием, о чем говорит их название, имеют постоянное фокусное расстояние, т. е. дают только один угол обзора. Такие объективы обычно изготавливаются с минимальными аберрациями и максимальной разрешающей способностью и содержат минимальное количество подвижных оптических элементов — перемещается только фокусировочная группа.

Качество объективов зависит от многих факторов, самыми важными из которых являются используемые материалы (тип стекла, механические элементы, шестерни и пр.), технология изготовления и сама конструкция.