Πώς να ρυθμίσετε τις βιομηχανικές κάμερες στην καλύτερη κατάστασή τους

Οι βιομηχανικές κάμερες είναι ισοδύναμες με τον φακό του ανθρώπινου ματιού. Χωρίς τον φακό, το ανθρώπινο μάτι δεν μπορεί να δει κανένα αντικείμενο. Χωρίς τον φακό, η εικόνα που παράγεται από την κάμερα είναι μια απέραντη έκταση λευκού χωρίς καθαρή έξοδο εικόνας. Αυτό είναι σύμφωνο με τις αρχές των οικιακών μας καμερών και των καμερών. Όταν οι μύες του ανθρώπινου ματιού δεν μπορούν να τεντώσουν τον φακό στην κανονική θέση, κάτι που συχνά αναφέρεται ως μυωπία, η σκηνή μπροστά σας γίνεται θολή. Η συνεργασία μεταξύ της κάμερας και του φακού έχει επίσης ένα παρόμοιο φαινόμενο. Όταν η εικόνα γίνεται ασαφής, μπορείτε να ρυθμίσετε την πίσω εστίαση της κάμερας και να αλλάξετε την απόσταση μεταξύ του τσιπ CCD και του επιπέδου αναφοράς του βιομηχανικού φακού (ισοδύναμο με τη ρύθμιση της θέσης του φακού του ανθρώπινου ματιού) για να κάνετε τη θολή εικόνα καθαρή.

Μπορεί να διαπιστωθεί ότι ο ρόλος των φακών στα κλειστά κυκλώματα παρακολούθησης είναι πολύ σημαντικός. Οι μηχανικοί σχεδιαστές και το προσωπικό κατασκευής πρέπει να χειρίζονται συχνά φακούς: οι σχεδιαστές πρέπει να υπολογίζουν την εστιακή απόσταση του φακού με βάση την απόσταση του αντικειμένου και το μέγεθος απεικόνισης, και το προσωπικό κατασκευής συχνά πραγματοποιεί επιτόπιες ρυθμίσεις, μέρος των οποίων είναι η ρύθμιση του φακού στην βέλτιστη κατάστασή του.

Όλοι οι φακοί καμερών έχουν σπείρωμα. Υπάρχουν δύο βιομηχανικά πρότυπα για την εγκατάσταση φακών καμερών CCD, δηλαδή C mount και CS mount. Τα σπειρώματα είναι τα ίδια, αλλά η απόσταση από τον φακό στην φωτοευαίσθητη επιφάνεια είναι διαφορετική.

Σύμφωνα με το μέγεθος του φακού της κάμερας, ο φακός μπορεί να χωριστεί σε προδιαγραφές όπως 1 ίντσα, 2/3 ίντσας, 1/2 ίντσας, 1/3 ίντσας, 1/4 ίντσας, 1/5 ίντσας, κ.λπ. Ακολουθεί ένας απλός πίνακας προδιαγραφών μεγέθους τσιπ:

Εάν το μέγεθος του φακού είναι μεγαλύτερο από την επιφάνεια στόχο CCD της κάμερας, το οπτικό πεδίο της εικόνας θα είναι μικρότερο από το οπτικό πεδίο του φακού, δηλαδή, το οπτικό πεδίο του φακού δεν μπορεί να αξιοποιηθεί καλά. Εάν το μέγεθος του φακού είναι μικρότερο από την επιφάνεια στόχο CCD της κάμερας, θα εμφανιστεί το "φαινόμενο σήραγγας", δηλαδή, η εικόνα θα έχει ένα κυκλικό μαύρο πλαίσιο, σαν να έχει ληφθεί σε μια σήραγγα. Οι κάμερες παρακολούθησης είναι γενικά μικρότερες, ακόμη και λιγότερο από 1/3 ίντσας. Οι βιομηχανικές κάμερες είναι ελαφρώς μεγαλύτερες, γενικά κυμαίνονται από 1/2 ίντσας έως 1 ίντσας. Το παραδοσιακό φιλμ κάμερας 135 είναι μεγαλύτερο από το τρέχον γενικό φωτοευαίσθητο τσιπ, 36mm * 24mm (1,4 ίντσας * 0,9 ίντσας), η διαγώνιος της οθόνης είναι 43mm (1,7 ίντσας), δηλαδή, μια κάμερα 1,7 ιντσών, 120 μεσαίου φορμά έχει τρία μεγέθη φωτοευαίσθητης επιφάνειας: 45*60mm, 60*60mm και 90*60mm, που σημαίνει ότι το πλαίσιο είναι μεγαλύτερο.

Η κύρια λειτουργία του διαφράγματος είναι ο έλεγχος της ποσότητας φωτός από τον φακό για να επιτευχθεί η κατάλληλη φωτεινότητα που απαιτείται για την απεικόνιση. Όσο μεγαλύτερο είναι το διάφραγμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η φωτεινότητα απεικόνισης του στόχου, τόσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς του σήματος εξόδου της κάμερας και τόσο υψηλότερη είναι η αναλογία σήματος προς θόρυβο.

Μπορεί να γίνει κατανοητό ότι όσο μεγαλύτερο είναι το καθαρό διάφραγμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα φωτός που διέρχεται. Αλλά αυτό που μας ενδιαφέρει είναι η ποσότητα φωτός που φτάνει στο τσιπ, και όσο μεγαλύτερη είναι η εστιακή απόσταση, που σημαίνει ότι το τσιπ είναι πιο μακριά από το κέντρο του φακού, και το αντίστοιχο φως είναι ασθενέστερο. Επομένως, οι παράμετροι του τυπικού μεγέθους διαφράγματος θα πρέπει να σχετίζονται με δύο μεταβλητές, το διάφραγμα και την εστιακή απόσταση.

Ο συντελεστής διαφράγματος, ή αριθμός F, είναι μια παράμετρος που χρησιμοποιείται για τον χαρακτηρισμό του μεγέθους του διαφράγματος. Είναι ίσος με τον λόγο της εστιακής απόστασης f του φακού και του καθαρού διαφράγματος D. Η φωτεινή ροή είναι αντιστρόφως ανάλογη με το τετράγωνο της τιμής F. Όσο μικρότερη είναι η τιμή F, τόσο μεγαλύτερη είναι η φωτεινή ροή. Ο κανόνας της τιμής F είναι ότι η επόμενη τιμή είναι ακριβώς √2 φορές μεγαλύτερη από την προηγούμενη τιμή. Επομένως, όταν το διάφραγμα αυξάνεται κατά ένα στοπ, η ποσότητα φωτός μειώνεται κατά 2 φορές.

Συνήθως χρησιμοποιούμενες τιμές είναι:

• 1.4
• 2
• 2.8
• 4
• 5.6
• 8
• 11
• 16
• 22

Γενικά, το διάφραγμα μπορεί να ρυθμιστεί, και υπάρχουν χειροκίνητο διάφραγμα (manual iris) και αυτόματο διάφραγμα (autoiris).

Ο βιομηχανικός φακός με χειροκίνητο διάφραγμα είναι ο απλούστερος βιομηχανικός φακός και είναι κατάλληλος για χρήση υπό σχετικά σταθερές συνθήκες φωτισμού. Το χειροκίνητο διάφραγμα αποτελείται από πολλά μεταλλικά φύλλα. Η φωτεινή ροή ρυθμίζεται από έναν δακτύλιο στην εξωτερική διάμετρο του φακού. Γυρίστε αυτόν τον κύκλο για να κάνετε το διάφραγμα μικρότερο ή μεγαλύτερο. Σε περιβάλλοντα με μεγάλες αλλαγές στις συνθήκες φωτισμού ή όταν δεν χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση ενός σταθερού στόχου, θα πρέπει να χρησιμοποιείται βιομηχανικός φακός με αυτόματο διάφραγμα. Για παράδειγμα, σε εξωτερικούς χώρους ή σε μέρη όπου ο τεχνητός φωτισμός συχνά ανάβει και σβήνει, η κίνηση του διαφράγματος του αυτόματου φακού οδηγείται από έναν κινητήρα, και ο κινητήρας ελέγχεται από το σήμα βίντεο της κάμερας.

Υπάρχουν δύο τύποι βιομηχανικών φακών αυτόματου διαφράγματος:

• Ο ένας είναι η μετάδοση σήματος βίντεο και τροφοδοσίας από την κάμερα στον φακό για τον έλεγχο του διαφράγματος στον φακό. Ο ίδιος ο φακός περιέχει ένα κύκλωμα ενίσχυσης για τη μετατροπή του σήματος πλάτους βίντεο από την κάμερα στον έλεγχο του κινητήρα του διαφράγματος, ο οποίος ονομάζεται τύπος οδήγησης βίντεο (VIDEO).

• Ο άλλος τύπος χρησιμοποιεί την τάση DC στην κάμερα για να ελέγξει απευθείας το διάφραγμα, ο οποίος ονομάζεται τύπος οδήγησης DC (DC). Αυτός ο τύπος φακού περιέχει μόνο έναν κινητήρα γαλβανόμετρου διαφράγματος και απαιτεί κύκλωμα ενίσχυσης στην κάμερα.

Για διάφορους τύπους βιομηχανικών φακών αυτόματου διαφράγματος, υπάρχουν συνήθως δύο ρυθμιζόμενοι διακόπτες. Ο ένας είναι η ρύθμιση ALC (ρύθμιση μέτρησης), η οποία έχει δύο επιλογές: μέτρηση κορυφής και μέση μέτρηση ανάλογα με τις συνθήκες φωτισμού του στόχου. Γενικά, χρησιμοποιείται το επίπεδο μέσης μέτρησης. Ο άλλος είναι η ρύθμιση LEVEL (ευαισθησία), η οποία μπορεί να κάνει την εικόνα εξόδου φωτεινότερη ή σκοτεινότερη.