Объектив
Объектив
Объектив — оптическая система, состоящая из комплекса линз, собранных в единую оправу и взаимно компенсирующих аберрации (оптические искажения). Объектив обращен к объекту наблюдения и формирует его настоящее и мнимое изображение.
В конструкцию объектива иногда входят вспомогательные элементы: система оптической стабилизации, адаптивной и активной оптики, диафрагма, система фокусировки, апертурный затвор, внутренние и встроенные бленды, светофильтры. Ввиду узости задачи, камеры видеонаблюдения чаще всего укомплектованы объективами без дополнительных элементов, в том числе без диафрагмы. Системы фокусировки, оптической стабилизации и диафрагма — прерогатива специализированных моторизованных объективов.
Одна из основных, определяющих характеристик объектива — фокусное расстояние (от оптического центра до фокуса с проходящей через него фокальной плоскостью), измеряемое в миллиметрах. От фокусного расстояния зависит угловое поле объектива, размер наблюдаемой сцены в кадре — то, что увидит оператор.
В каком качестве оператор увидит сцену, определяет апертура — способность собирать свет и препятствовать волновому размытию деталей картинки. Чем меньше число, указывающее апертуру, тем больше света способен собрать объектив, тем качественнее будет изображение. Пример: у объектива с апертурой f/1.2 светосила больше, чем у объектива с апертурой f/3.0, и картинка будет качественнее — при прочих равных характеристиках.
Поскольку система видеонаблюдения решает разные задачи — от наблюдения за котом в однокомнатной квартире до мониторинга в аэропорту и съемки на магистральных трассах, — в камерах видеонаблюдения используют короткофокусные, длиннофокусные и сверхдлиннофокусные объективы разного типа: с фиксированным фокусным расстоянием, с переменным фокусным расстоянием, моторизованные и fisheye.
Объектив с фиксированным фокусным расстоянием
Фокусное расстояние объектива фиксируют на заводе в процессе сборки — оно одинаково до конца эксплуатации. Наиболее популярны объективы с фокусным расстоянием 2.8 мм — из-за широкого углового поля. Камеры с сверхдлиннофокусными объективами применяют в решении специфических задач, например когда камеру можно установить исключительно на здании, но мониторить нужно въезд на территорию — углового поля сверхдлиннофокусного объектива как раз хватает для точечного наблюдения на дальнем расстоянии.
Объектив с переменным фокусным расстоянием
Фокусное расстояние таких объективов указывают в диапазоне от меньшего к большему, например 2.7 ~ 13.5 мм. Это означает, что фокусное расстояние можно изменить, а вместе с ним — угловое поле.
Объективы с переменным фокусным расстоянием подразделяют на трансфокаторы и вариофокальные — по конструкции оптической системы. В трансфокаторах она состоит из объектива с постоянным фокусным расстоянием и афокальной насадки, в вариообъективах — из вариатора с отдельными линзами, двигающимися по сложным законам, и корректора, исправляющего остаточные искажения. Применительно к видеонаблюдению тип объектива не имеет значения (это важно для профессиональных фотографов, занимающихся макросъемкой), но важно, что камера с такой оптикой гораздо проще в монтаже и в разы больше мест ее инсталляции.
Моторизованный объектив
Объектив с переменным фокусным расстоянием снабжен автоматической системой фокусировки и мотором (как правило, сервоприводам) для удаленного управления. Такая оптика нужна в камерах, установленных на объектах с постоянным активным мониторингом и необходимостью масштабировать изображение, что происходит практически мгновенно — скорость трансфокации, как правило, не превышает 5 секунд на самом длинном фокусе.