Как привести промышленные камеры в наилучшее состояние

Промышленные камеры эквивалентны объективу человеческого глаза. Без объектива человеческий глаз не может видеть никаких объектов; без объектива изображение, выводимое камерой, представляет собой огромное белое пространство без четкого изображения. Это соответствует принципам наших домашних камер и камер. Когда мышцы человеческого глаза не могут растянуть хрусталик в нормальное положение, что часто называют близорукостью, сцена перед вами становится размытой. Сотрудничество между камерой и объективом также имеет схожее явление. Когда изображение становится нечетким, вы можете отрегулировать задний фокус камеры и изменить расстояние между ПЗС-чипом и опорной плоскостью промышленного объектива (что эквивалентно регулировке положения хрусталика человеческого глаза), чтобы сделать размытое изображение четким.

Из этого видно, что роль объективов в системах видеонаблюдения с замкнутым контуром очень важна. Инженеры-конструкторы и строительный персонал часто имеют дело с объективами: конструкторы должны рассчитывать фокусное расстояние объектива в зависимости от расстояния до объекта и размера изображения, а строительный персонал часто проводит отладку на месте, часть которой заключается в настройке объектива в оптимальное состояние.

Все объективы камер имеют резьбу. Существуют два промышленных стандарта для установки объективов ПЗС-камер, а именно C-mount и CS-mount. Резьбы одинаковы, но расстояние от объектива до светочувствительной поверхности различается.

По размеру объектива камеры можно разделить на спецификации, такие как 1 дюйм, 2/3 дюйма, 1/2 дюйма, 1/3 дюйма, 1/4 дюйма, 1/5 дюйма и т. д. Ниже приведена простая таблица спецификаций размера чипа:

Если размер объектива больше размера ПЗС-матрицы камеры, поле зрения изображения будет меньше поля зрения объектива, то есть поле зрения объектива не будет полностью использовано; если размер объектива меньше размера ПЗС-матрицы камеры, возникнет «туннельный эффект», то есть на изображении появится черный круглый ободок, как будто снято в туннеле. Камеры видеонаблюдения обычно меньше, даже меньше 1/3 дюйма; промышленные камеры немного больше, обычно от 1/2 дюйма до 1 дюйма; традиционная пленка для камер 135 больше, чем современные общие светочувствительные чипы, 36 мм * 24 мм (1,4 дюйма * 0,9 дюйма), диагональная длина кадра составляет 43 мм (1,7 дюйма), то есть 1,7-дюймовая среднеформатная камера 120 имеет три размера светочувствительной поверхности: 45*60 мм, 60*60 мм и 90*60 мм, что означает, что кадр больше.

Основная функция диафрагмы — контролировать количество света, проходящего через объектив, для обеспечения соответствующего освещения, необходимого для формирования изображения. Чем больше диафрагма, тем больше освещенность целевого изображения, тем сильнее выходной сигнал камеры и выше соотношение сигнал/шум.

Можно понять, что чем больше эффективная диафрагма, тем больше света проходит; но нас интересует количество света, достигающего чипа, и чем больше фокусное расстояние, тем дальше чип от центра объектива, и соответствующий свет слабее. Следовательно, параметры стандартного размера диафрагмы должны быть связаны с двумя переменными: диафрагмой и фокусным расстоянием.

Коэффициент диафрагмы, или число F, — это параметр, используемый для характеристики размера диафрагмы. Он равен отношению фокусного расстояния объектива f к эффективной диафрагме D. Световой поток обратно пропорционален квадрату числа F. Чем меньше число F, тем больше световой поток. Правило числа F заключается в том, что последующее значение ровно в √2 раз больше предыдущего. Следовательно, при увеличении диафрагмы на одну ступень количество света уменьшается в 2 раза.

Часто используемые значения:

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

Как правило, диафрагму можно регулировать, и существуют ручная диафрагма (manual iris) и автоматическая диафрагма (autoiris).

Промышленный объектив с ручной диафрагмой — это самый простой промышленный объектив, подходящий для использования при относительно стабильных условиях освещения. Ручная диафрагма состоит из нескольких металлических пластин. Световой поток регулируется кольцом на внешнем диаметре объектива. Поворот этого кольца уменьшает или увеличивает диафрагму. В условиях с большими изменениями освещенности или при использовании для наблюдения за фиксированной целью следует использовать промышленный объектив с автоматической диафрагмой. Например, на улице или в местах, где часто включается и выключается искусственное освещение, движение диафрагмы объектива с автоматической диафрагмой приводится в действие двигателем, а двигатель управляется видеосигналом камеры.

Существует два типа промышленных объективов с автоматической диафрагмой:

• Один из них — передача видеосигнала и питания от камеры к объективу для управления диафрагмой на объективе. Сам объектив содержит усилительную схему для преобразования амплитудного видеосигнала от камеры в управление двигателем диафрагмы, что называется видео (VIDEO) типом привода;

• Другой тип использует постоянное напряжение на камере для прямого управления диафрагмой, что называется типом привода DC (DC). Этот тип объектива содержит только гальванометрический двигатель диафрагмы и требует усилительной схемы в камере.

Для различных типов промышленных объективов с автоматической диафрагмой обычно имеются две регулировочные ручки. Одна — регулировка ALC (измерение), которая имеет два варианта: пиковое измерение и среднее измерение в зависимости от условий освещения объекта. Обычно используется средний уровень измерения; другая — регулировка LEVEL (чувствительность), которая может сделать выходное изображение ярче или темнее.