Влияние света на функции объектива в ИК - видеокамерах.

Наблюдаемая сцена обычно бывает освещена природными либо искусственными источниками света. В число источников естественного освещения входят солнце, луна (отражающая солнечный свет), а также звёзды. Источниками искусственного освещения могут служить люминесцентные, натриевые, электродуговые, ртутные, флюоресцентные, инфракрасные и специальные лампы. В объектив камеры попадают лучи, отражённые от сцены. В зависимости от места, в котором установлена уличная поворотная видеокамера и ее угла поворота, отражённый свет может составлять от 5-10 до 80-90 общей освещённости.

Часто решение проблемы состоит в использовании тепловизионной инфракрасной (ИК) купольной камеры, работающей в диапазоне волн, не прилегающем к спектру видимого света. Такие тепловизоры формируют монохромное изображение с невысоким качеством, а по стоимости намного превышают камеры на базе матриц ПЗС или КМОП. Почти все системы видеонаблюдения и контроля, используемые в охранных целях, имеют соотношение размеров кадра 4:3 (ширина Н : высота ) как у светочувствительного элемента, так и у средств отображения. Некоторые модели работают в режиме 16:9, характерном для стандарта телевидения высокой чёткости (high definition television, HDT).

Функции объектива

Объектив камеры работает аналогично зрачку человеческого глаза ( 6) — он точно так же собирает световые лучи, отражённые от сцены. Собирая отражённый сценой свет, объектив фокусирует лучи на её светочувствительном элементе. Часть светового излучения, попадающего на сцену от источника света и отражаемого в направлении камеры, захватывается и собирается линзовой системой объектива. Чем больше диаметр передней линзы (входной зрачок), тем в общем случае больше она соберёт световых лучей, тем ярче будет изображение на сенсоре и выше качество результирующей картинки на мониторе. Вот почему объективы с большим входным зрачком, имеющие более высокую оптическую пропускную способность, считаются более предпочтительными (и дорогими), чем их малоразмерные собратья, собирающие при прочих равных условиях меньшее количество света. При благоприятных условиях освещения — ярком искусственном либо солнечном свете — потребности в объективах с зрачком большого диаметра нет, поскольку яркость изображения, попадающего на матрицу, достаточна.

В большинстве типов систем видеонаблюдения используются объективы с фиксированным фокусным расстоянием. Как и человеческий глаз, такой объектив имеет постоянное значение угла поля зрения. Степень масштабирования, с которой объектив с фиксированным фокусом формирует изображение, является постоянной величиной. Существует большой выбор объективов для камер видеонаблюдения с различными величинами фокусного расстояния — то есть имеющих различные углы поля зрения. А зум- и вариообъективы могут настраиваться на различные величины фокусных расстояний и углов полей зрения.

Большинство объективов для охранного ТВ имеют ирисовую диафрагму (опять-таки, как человеческий глаз), чтобы иметь возможность регулировки количества света, проходящего через объектив и достигающего матрицы. В зависимости от конкретного приложения могут применяться объективы с ручной либо автоматической установкой диафрагмы.

Автоматическая диафрагма при высокой освещённости закрывает большую часть линзы от лучей, а при слабой — наоборот, открывает (и снова аналогия с человеческим глазом!) ; таким образом, на матрицу всегда попадает оптимальное количество света.

Функции купольных камер с инфракрасной (ИК) подсветкой.

Объектив фокусирует изображение сцены на светочувствительном элементе купольной камеры с ИК, который играет роль сетчатки глаза или фотоплёнки в традиционной фотокамере. Сенсор и электроника купольной камеры с ИК преобразуют видимое изображение в соответствующий электрический сигнал, пригодный к передаче на удалённый монитор.