Еще один параметр, который напрямую связан с фокусным расстоянием и заслуживает отдельного внимания – это светосила объектива. Между тем, очень многие его просто игнорируют по незнанию. А рынку такое неведение оказывается на руку. Хотя нередко и сами представители рынка, в особенности продавцы, не представляют, что этот параметр означает и в чем его практическая значимость.
Когда мы в самом начале темы разбирали прохождение светового луча и через призму, и через линзу, было только упомянуто, что наряду с преломлением на границе двух сред происходит и отражение луча внутрь среды. Таким образом, сквозь тело линзы пройдет далеко не весь поток. И реальные цифры потерь оказываются внушительными. Так в непросветленной линзе (объективе) потери могут доходить до 35%. Для снижения интенсивности отражения применяется т.н. просветление оптики путем нанесения специального покрытия.
Кроме того, и само стекло, применяемое для изготовления объективов, также имеет свою специфику. Так оно и называется – оптическое, и существенно отличается по технологии изготовления от стекла оконного. Сегодня дорогие объективы именитых брендов могут снижать световой поток «в стекле» всего на 10%.
Но и это далеко не самое главное. Об этом просто надо помнить.
Светосила объектива – это важно знать
Светосила объектива — не просто параметр в паспорте камеры. От неё напрямую зависят яркость изображения, глубина резкости и чувствительность видеокамеры. В статье объясняется, что определяет светосилу, как на неё влияют фокусное расстояние, диафрагма и кроп-фактор.
# Видеонаблюдение
Содержание:
А что надо знать и понимать, так это геометрическую светосилу – самый существенный фактор, влияющий на ослабление светового потока при прохождении объектива.
Геометрическая светосила: входной зрачок, фокусное расстояние и F-число
Первый значимый момент для понимания – в объектив попадает свет не вообще отовсюду, а только из совершено конкретного телесного угла β пространства, ограниченного углом обзора объектива (камеру с матрицей пока не рассматриваем) (Рис.1)
Угол обзора, как мы рассмотрели в Части 2, напрямую зависит от фокусного расстояния f объектива.
Кроме того, световой поток ограничен диаметром d т.н. «входного зрачка» - чем он больше, тем больший световой поток через него пройдет.
Несколько важных понятий для понимания.
Кроме того, световой поток ограничен диаметром d т.н. «входного зрачка» - чем он больше, тем больший световой поток через него пройдет.
Несколько важных понятий для понимания.
Не вдаваясь в детали, просто считаем, что есть некий световой поток I, измеряемый в люменах. Световой поток, приходящийся на единицу площади поверхности перпендикулярно к ней, называется освещенностью. Измеряется в люксах (лк, lx). 1 люмен /1 м2 = 1 лк.
А есть понятие яркости объекта. И очень важно различать понятия яркости и освещенности. Путаницы по этим вопросам очень много даже в интернете, не говоря уже о субъектах рынка.
А есть понятие яркости объекта. И очень важно различать понятия яркости и освещенности. Путаницы по этим вопросам очень много даже в интернете, не говоря уже о субъектах рынка.
Сам объект съемки освещается световым потоком, и независимо ни от чего, существует освещенность объекта– тот световой поток, который приходится на единицу его площади. Мы или камера видим свет, отраженный от объекта. То есть, свет сначала отражается от объекта, при этом может очень существенно поглощаться самим объектом. Для оценки этого поглощения существуют коэффициенты отражения, зависящие и от самого материала объекта, и от его цвета. Например, фуфайка имеет коэффициент отражения, равный 0,4, то есть 60% падающего светового потока просто поглотится в процессе отражения, а «остатки» уже пойдут к нашему глазу или объективу. Но и здесь «по дороге» световой поток будет стремительно падать в квадратичной зависимости от расстояния. Увеличим расстояние вдвое, а световой поток, который при одном и том же объекте и одной и той же его освещенности ослабнет в 4 раза.
Очень далекий объект может иметь колоссальную освещенность и очень большой коэффициент отражения, а нашей камере может вообще его не хватить, чтобы что-то зафиксировать. Таким образом, до объектива «доходит» яркость, зависящая от освещенности самого объекта, коэффициента отражения и потерь по пути от объекта до камеры (от квадрата расстояния, прозрачности воздушной среды и всяких возможных помех). Работа же матрицы камеры зависит от ее освещенности – от того, какой световой поток на единицу площади на нее попал. От этого напрямую будет зависеть и электрический сигнал, сформированный элементами матрицы. На входе в объектив имеем яркость объекта, а на матрице – освещенность его изображения (не путать с освещенностью самого объекта). Единицы измерения яркости и освещенности одни и те же – люксы.
В общем случае светосила определяется соотношением:
Где E – освещенность изображения на матрице; В- яркость объекта перед объективом.
Далее, если заняться теоретическими изысканиями, возникает полная неразбериха. Некий теоретический курс лучевой оптики предлагает оперировать в качестве понятия светосилы квадратом этого соотношения. Однако, тут же указывается, что в процессах фото и видеосъемки принято руководствоваться в качестве светосилы величиной, обратной относительному отверстию.
Нас интересует исключительно практическая составляющая. Да, и сами определения не бывают ложными и истинными. «Квадраты» появятся позже. А пока в практическом курсе фотографов и операторов будем называть светосилой соотношение:
Где d – диаметр входного отверстия объектива (входного «зрачка»), f- фокусное расстояние объектива
А обратная величина называется относительным отверстием F, то есть
Так действительно удобней, поскольку f в абсолютном большинстве случаев больше d, и тогда F>1. И тогда
Здесь так детально представлены различные варианты – и относительное отверстие, и выраженная через него светосила, потому что никакого единого стандарта представления светосилы в технических характеристиках объективов не представлено. Но по виду самого представления можно легко определить, чем дальше руководствоваться в оценке светосилы.
Может быть, например, выражение такого вида – «1: 2,5». Это означает, что относительное отверстие F=2,5. Или может быть прямо написано « F2,5», что означает то же самое. А может быть просто указана единственная цифра – «2,5». Это тоже будет напрямую относиться к относительному отверстию. Если указанная величина не содержит цифры «1» и далее знака деления в любом виде, то указано относительное отверстие. Если есть «1:..», то имеем светосилу. Хотя в практических расчетах нам эта единица не понадобится вовсе.
В последнее время все чаще указывается именно относительное отверстие со своим обозначением «F» и далее цифра этого значения.
Из формулы F очевидно, что чем больше фокусное расстояние, тем относительное отверстие больше. А светосила, напротив, меньше – потеря света в объективе тем больше, чем больше его фокусное расстояние при том же диаметре входного отверстия.
Вот еще неизбежная «плата» за увеличение масштаба изображения помимо снижения глубины резкости – уменьшение светосилы.
Очень далекий объект может иметь колоссальную освещенность и очень большой коэффициент отражения, а нашей камере может вообще его не хватить, чтобы что-то зафиксировать. Таким образом, до объектива «доходит» яркость, зависящая от освещенности самого объекта, коэффициента отражения и потерь по пути от объекта до камеры (от квадрата расстояния, прозрачности воздушной среды и всяких возможных помех). Работа же матрицы камеры зависит от ее освещенности – от того, какой световой поток на единицу площади на нее попал. От этого напрямую будет зависеть и электрический сигнал, сформированный элементами матрицы. На входе в объектив имеем яркость объекта, а на матрице – освещенность его изображения (не путать с освещенностью самого объекта). Единицы измерения яркости и освещенности одни и те же – люксы.
В общем случае светосила определяется соотношением:
Где E – освещенность изображения на матрице; В- яркость объекта перед объективом.
Далее, если заняться теоретическими изысканиями, возникает полная неразбериха. Некий теоретический курс лучевой оптики предлагает оперировать в качестве понятия светосилы квадратом этого соотношения. Однако, тут же указывается, что в процессах фото и видеосъемки принято руководствоваться в качестве светосилы величиной, обратной относительному отверстию.
Нас интересует исключительно практическая составляющая. Да, и сами определения не бывают ложными и истинными. «Квадраты» появятся позже. А пока в практическом курсе фотографов и операторов будем называть светосилой соотношение:
Где d – диаметр входного отверстия объектива (входного «зрачка»), f- фокусное расстояние объектива
А обратная величина называется относительным отверстием F, то есть
Так действительно удобней, поскольку f в абсолютном большинстве случаев больше d, и тогда F>1. И тогда
Здесь так детально представлены различные варианты – и относительное отверстие, и выраженная через него светосила, потому что никакого единого стандарта представления светосилы в технических характеристиках объективов не представлено. Но по виду самого представления можно легко определить, чем дальше руководствоваться в оценке светосилы.
Может быть, например, выражение такого вида – «1: 2,5». Это означает, что относительное отверстие F=2,5. Или может быть прямо написано « F2,5», что означает то же самое. А может быть просто указана единственная цифра – «2,5». Это тоже будет напрямую относиться к относительному отверстию. Если указанная величина не содержит цифры «1» и далее знака деления в любом виде, то указано относительное отверстие. Если есть «1:..», то имеем светосилу. Хотя в практических расчетах нам эта единица не понадобится вовсе.
В последнее время все чаще указывается именно относительное отверстие со своим обозначением «F» и далее цифра этого значения.
Из формулы F очевидно, что чем больше фокусное расстояние, тем относительное отверстие больше. А светосила, напротив, меньше – потеря света в объективе тем больше, чем больше его фокусное расстояние при том же диаметре входного отверстия.
Вот еще неизбежная «плата» за увеличение масштаба изображения помимо снижения глубины резкости – уменьшение светосилы.
Диафрагма, фактическая светосила и влияние формата матрицы
Сам объектив может иметь регулировку диафрагмы для обеспечения оптимального для формирования изображения освещенности матрицы в зависимости от конкретных условий яркости объекта. Все «серьезные» объективы такую регулировку имеют. А вот объективы камер видеонаблюдения зачастую эту функцию не имеют – простейшие объективы с посадочной резьбой М12. В этом случае оптимальная освещенность матрицы достигается режимом работы электронного затвора. Такие объективы работают «на бесконечность», и в увеличении глубины резкости путем уменьшения диаметра входного зрачка не нуждаются. Да, и отдельная функция управления диафрагмой сказалась бы на цене. Более серьезные камеры с посадочным размером объектива «CS» имеют функцию АРД – автоматической регулировки диафрагмы. Диафрагма регулируется, исходя из яркости объекта, безотносительно требуемой глубины резкости.
И фото, и видео камеры для съемки имеют функцию регулировки диафрагмы, что позволяет не только обеспечить требуемый оператором режим освещенности матрицы, но и влиять на глубину резкости изображения. При регулировке происходит уменьшение диаметра входного зрачка относительно максимального. Полученное в результате такой регулировки значение называется диафрагменным числом. Относительное отверстие F представляет собой диафрагменное число для полностью открытого входного зрачка и характеризуют максимально возможную для данного объектива светосилу. Все остальные значения, полученные в результате уменьшения относительного отверстия в результате регулировок – это пользовательские значения диафрагменного числа, которые принято называть просто диафрагмой.
Но помним, что помимо геометрической светосилы существует еще и фактическая. Зависящая и от материала стекла объектива, и от просветляющего покрытия. А есть еще и кроп-фактор. Геометрическая светосила предусматривает распределение света по всему кругу изображения. В реальности изображение на матрице занимает некий прямоугольник, вписанный в этот круг. И какая-то часть света, пропущенного объективом, окажется, образно говоря, не востребованной – пройдет мимо матрицы. Бывает, что применяемый объектив рассчитан на больший формат матрицы, нежели формат матрицы камеры, на которую он установлен. Это вполне допустимо; наоборот – нет. Тогда еще больше света, пропущенного объективом, не попадет на матрицу. Это и учитывает кроп-фактор.
Особо продвинутые производители для своих очень дорогих объективов (на нашем рынке таких объективов отродясь не было и не будет) раньше указывали относительное отверстие, приведенное к виду геометрического, но с учетом всех реальных факторов. В этом случае буква F в обозначении относительного отверстия заменялась на «T» (от «transmission»). Естественно, F
Все, как раз, напротив – рынок максимально упрощается. Поэтому, указывается нынче исключительно геометрическое относительное отверстие. И вполне вам может попасться на глаза объектив с F 095. Конечно, вполне может иметь место конструктив, при котором диаметр входного зрачка больше фокусного расстояния для особо широкоугольных объективов (с очень малым фокусным расстоянием). Но, если задуматься о светосиле такого объектива, то получается, что отношение освещенности изображения к яркости составляет 1/0,95 = 1,05. То есть, сам объектив каким-то образом добавил от себя лично 5% света на матрицу.
Зато вполне возможен вариант, что имея F=1,2 в силу отсутствия просветления, несмотря на замечательные геометрические параметры, просто потери в «стекле» составят 35%. Кстати сказать, практически все простейшие объективы рынка видеонаблюдения с посадочной резьбой М12 имеют просто восхитительные значения относительного отверстия – F 1,2, F 1,4. А профессиональные объективы с таким же значением относительного отверстия стоят, как вся видеокамера нашего рынка в сборе.
Тем не менее, и эти данные нам очень важны при сравнительной оценке объективов, а, главное, для определения действительной чувствительности видеокамеры с тем объективом, с каким она призвана работать в реальной системе, относительно той, которая заявлена в каталоге поставщика. Это надо брать в расчет всегда, иначе можно очень сильно обмануться.
И фото, и видео камеры для съемки имеют функцию регулировки диафрагмы, что позволяет не только обеспечить требуемый оператором режим освещенности матрицы, но и влиять на глубину резкости изображения. При регулировке происходит уменьшение диаметра входного зрачка относительно максимального. Полученное в результате такой регулировки значение называется диафрагменным числом. Относительное отверстие F представляет собой диафрагменное число для полностью открытого входного зрачка и характеризуют максимально возможную для данного объектива светосилу. Все остальные значения, полученные в результате уменьшения относительного отверстия в результате регулировок – это пользовательские значения диафрагменного числа, которые принято называть просто диафрагмой.
Но помним, что помимо геометрической светосилы существует еще и фактическая. Зависящая и от материала стекла объектива, и от просветляющего покрытия. А есть еще и кроп-фактор. Геометрическая светосила предусматривает распределение света по всему кругу изображения. В реальности изображение на матрице занимает некий прямоугольник, вписанный в этот круг. И какая-то часть света, пропущенного объективом, окажется, образно говоря, не востребованной – пройдет мимо матрицы. Бывает, что применяемый объектив рассчитан на больший формат матрицы, нежели формат матрицы камеры, на которую он установлен. Это вполне допустимо; наоборот – нет. Тогда еще больше света, пропущенного объективом, не попадет на матрицу. Это и учитывает кроп-фактор.
Особо продвинутые производители для своих очень дорогих объективов (на нашем рынке таких объективов отродясь не было и не будет) раньше указывали относительное отверстие, приведенное к виду геометрического, но с учетом всех реальных факторов. В этом случае буква F в обозначении относительного отверстия заменялась на «T» (от «transmission»). Естественно, F
Все, как раз, напротив – рынок максимально упрощается. Поэтому, указывается нынче исключительно геометрическое относительное отверстие. И вполне вам может попасться на глаза объектив с F 095. Конечно, вполне может иметь место конструктив, при котором диаметр входного зрачка больше фокусного расстояния для особо широкоугольных объективов (с очень малым фокусным расстоянием). Но, если задуматься о светосиле такого объектива, то получается, что отношение освещенности изображения к яркости составляет 1/0,95 = 1,05. То есть, сам объектив каким-то образом добавил от себя лично 5% света на матрицу.
Зато вполне возможен вариант, что имея F=1,2 в силу отсутствия просветления, несмотря на замечательные геометрические параметры, просто потери в «стекле» составят 35%. Кстати сказать, практически все простейшие объективы рынка видеонаблюдения с посадочной резьбой М12 имеют просто восхитительные значения относительного отверстия – F 1,2, F 1,4. А профессиональные объективы с таким же значением относительного отверстия стоят, как вся видеокамера нашего рынка в сборе.
Тем не менее, и эти данные нам очень важны при сравнительной оценке объективов, а, главное, для определения действительной чувствительности видеокамеры с тем объективом, с каким она призвана работать в реальной системе, относительно той, которая заявлена в каталоге поставщика. Это надо брать в расчет всегда, иначе можно очень сильно обмануться.
Чувствительность камеры: корректное определение и пересчёт по F
Чувствительность видеокамеры определяет возможность и эффективность ее применения в условиях низкой освещенности. Проще говоря, в темное время суток, когда роль видеонаблюдения в целях безопасности нередко становится максимально актуальной.
Очень часто понятие чувствительности камеры трактуется совершенно неверно даже участниками рынка. И такие неверные представления достаточно широко представлены в том числе и на страницах интернета. Даются в корне ошибочные определения. А именно, имеет место такое представление чувствительности:
Очень часто понятие чувствительности камеры трактуется совершенно неверно даже участниками рынка. И такие неверные представления достаточно широко представлены в том числе и на страницах интернета. Даются в корне ошибочные определения. А именно, имеет место такое представление чувствительности:
«Чувствительность видеокамеры определяется минимальной освещенностью объекта, обеспечивающей приемлемое изображение»
Во-первых, чувствительность камеры – это характеристика самой камеры безотносительно какого-либо объекта. Во-вторых, камера воспринимает (точнее, ее объектив) не освещенность объекта, а яркость объекта, что абсолютно не одно и то же, как было указано ранее. И в -третьих, «приемлемое» - совершенно не технический термин, явно субъективного характера – что приемлемо для одного может совершенно не устраивать другого. Вместо «приемлемого изображения» существует точный количественный параметр – соотношение «сигнал/шум», выраженное в децибелах (дБ). Правда, величина этого требуемого соотношения тоже нередко разными производителями определяется по-своему. «Sony», например, считает изображение «приемлемым» при соотношении сигнал/шум в 40 дБ. Отдельные наши производителя заявляли, что для системы видеонаблюдения и задач, ею решаемых, достаточно вполне и 20 дБ. И пусть так – имея количественный параметр, дальше пусть каждый сам решает, устраивает ли он его или нет.
Итак, правильное определение – «Чувствительность видеокамеры – это минимальная освещенность изображения на матрице при соотношении сигнал/шум не менее …40 (или 20) дБ».
Самое опасное в неверном определении, что, во-первых, совершенно не учитывается расстояние от объекта наблюдения до камеры, а во-вторых, совершенно исключены какие-либо параметры объектива по его светосиле. А светосила может внести очень большие коррективы в конечные потребительские функции.
И как привести чувствительность к реальности, надо знать обязательно.
Это будет ваш очередной маркер в оценке компетентности подрядчика строительства системы видеонаблюдения или поставщика видеокамер.
В паспорте камеры в графе «чувствительность» будет написано, например: « 0,005 лк F 1,2».
Вот вам еще маркер – если относительное отверстие для данной величины чувствительности не будет указано (неважно, в каком виде -F 1,2 или 1:1,2), приобретать такую камеру не стоит.
Конечно, для дешевого объектива такая высокая светосила вызывает большие сомнения, но даже для потерь в «стекле» в 30% другой подобный объектив, но с другим фокусным расстоянием также будет иметь, вероятно, те же потери, и сравнительный анализ провести можно, при условии, что с объективом при F 1,2 на самом деле чувствительность составляла 0,005 лк. Пусть нам понадобилось установить такую камеру на периметр для обеспечения необходимой степени обнаружения на большом расстоянии, тот есть установить объектив с относительно большим фокусным расстоянием. Стандартная ситуация и стандартное решение – фокусное расстояние составляет обычно 12 мм (угол по горизонтали 250 ). Вопрос задачи – какой чувствительностью будет обладать наша камера?
Относительное отверстие, как мы уже говорили, обязательная характеристика любого объектива наряду с фокусным расстоянием. Как и фокусное расстояние, его величина нанесена на корпус объектива помимо указания в паспорте.
При относительном отверстии F1 камера имеет чувствительность Е1
При относительном отверстии F2 чувствительность Е2 = Х
Итак, правильное определение – «Чувствительность видеокамеры – это минимальная освещенность изображения на матрице при соотношении сигнал/шум не менее …40 (или 20) дБ».
Самое опасное в неверном определении, что, во-первых, совершенно не учитывается расстояние от объекта наблюдения до камеры, а во-вторых, совершенно исключены какие-либо параметры объектива по его светосиле. А светосила может внести очень большие коррективы в конечные потребительские функции.
И как привести чувствительность к реальности, надо знать обязательно.
Это будет ваш очередной маркер в оценке компетентности подрядчика строительства системы видеонаблюдения или поставщика видеокамер.
В паспорте камеры в графе «чувствительность» будет написано, например: « 0,005 лк F 1,2».
Вот вам еще маркер – если относительное отверстие для данной величины чувствительности не будет указано (неважно, в каком виде -F 1,2 или 1:1,2), приобретать такую камеру не стоит.
Конечно, для дешевого объектива такая высокая светосила вызывает большие сомнения, но даже для потерь в «стекле» в 30% другой подобный объектив, но с другим фокусным расстоянием также будет иметь, вероятно, те же потери, и сравнительный анализ провести можно, при условии, что с объективом при F 1,2 на самом деле чувствительность составляла 0,005 лк. Пусть нам понадобилось установить такую камеру на периметр для обеспечения необходимой степени обнаружения на большом расстоянии, тот есть установить объектив с относительно большим фокусным расстоянием. Стандартная ситуация и стандартное решение – фокусное расстояние составляет обычно 12 мм (угол по горизонтали 250 ). Вопрос задачи – какой чувствительностью будет обладать наша камера?
Относительное отверстие, как мы уже говорили, обязательная характеристика любого объектива наряду с фокусным расстоянием. Как и фокусное расстояние, его величина нанесена на корпус объектива помимо указания в паспорте.
При относительном отверстии F1 камера имеет чувствительность Е1
При относительном отверстии F2 чувствительность Е2 = Х
Отношение чувствительностей пропорционально отношению квадратов относительных отверстий.
Вот сейчас появились «квадраты».
Чувствительности относятся как квадраты относительных отверстий. Вот почему удобнее оперировать понятием относительного отверстия, а не светосилой, для которой зависимость была бы обратной.
Или:
Эту формулу очень рекомендуется запомнить.
Пусть в нашей задаче F2 = 3,5 (вполне реальная величина для f=12 мм)
И тогда камера с новым объективом будет иметь и новую чувствительность, которая составит:
X = 0,005 х 3,52/1,22 = 0,005 х 8,5 = 0,0425 лк.
Вроде, покупали камеру высокой чувствительности – 0,005 лк, а в реальности с вполне рабочим и массово применяемым объективом с f=12 мм чувствительность упала почти на порядок и составила 0,04 лк .
А на рынке в числе широко применяемых фигурируют и объективы с f=25мм, и 50 мм. И неумение произвести перерасчет чувствительности в зависимости от относительного отверстия может привести к очень неожиданным «сюрпризам».
Чувствительности относятся как квадраты относительных отверстий. Вот почему удобнее оперировать понятием относительного отверстия, а не светосилой, для которой зависимость была бы обратной.
Или:
Эту формулу очень рекомендуется запомнить.
Пусть в нашей задаче F2 = 3,5 (вполне реальная величина для f=12 мм)
И тогда камера с новым объективом будет иметь и новую чувствительность, которая составит:
X = 0,005 х 3,52/1,22 = 0,005 х 8,5 = 0,0425 лк.
Вроде, покупали камеру высокой чувствительности – 0,005 лк, а в реальности с вполне рабочим и массово применяемым объективом с f=12 мм чувствительность упала почти на порядок и составила 0,04 лк .
А на рынке в числе широко применяемых фигурируют и объективы с f=25мм, и 50 мм. И неумение произвести перерасчет чувствительности в зависимости от относительного отверстия может привести к очень неожиданным «сюрпризам».
Переменное фокусное расстояние: вариофокалы и зумы
Пожалуй, стоит еще упомянуть объективы с переменным фокусным расстоянием. К таковым могут относится как объективы, у которых фокусное расстояние изменяется вручную (вариофокальные), а также т.н. моторизованные зумы (трансфокаторы) с управлением фокусным расстоянием дистанционно. Первые широко используются в обычных стационарных видеокамерах. На них просто один раз выставляется необходимое фокусное расстояние, и объектив далее используется, как обычный с фиксированным фокусом. Такое решение имеет чисто рыночное оправдание – вместо целой линейки всех востребованных вариантов производится единственная модель. Потребитель в свою очередь имеет возможность обеспечить абсолютно любое фокусное расстояние в пределах заданного диапазона, а не исходить из того, что оказалось доступным в данный момент.
Что же касается трансфокаторов, то их применение связано с возможностью детализации обнаруженной сцены путем увеличения масштаба. При этом управление фокусным расстоянием производится с рабочего места оператора - с пульта, с регистратора или с компьютера в зависимости от конкретного протокола управления и его совместимости с приемной аппаратурой.
Здесь мы не будем разбирать все плюсы и минусы применения трансфокатора (а минусов предостаточно). Разберем вопрос только в рамках данной темы.
Если на объективе указан диапазон фокусных расстояний «от…и до…», непременно должен быть указан и диапазон относительных отверстий, поскольку диаметр входного зрачка остается неизменным, а фокусное расстояние изменяется. С увеличением фокусного расстояния величина относительного отверстия будет также увеличиваться, а чувствительность, как мы указали выше, будет падать в квадратичной зависимости. И границы чувствительности будут тем внушительней, чем больший диапазон фокусных расстояний охватывает данный объектив. Если диапазон относительных отверстий указан, необходимо не полениться и пересчитать, какой окажется диапазон чувствительностей камеры в сборе. Если указано только одно значение относительного отверстия (такое бывает сплошь и рядом, чтобы «не пугать» заранее потенциального покупателя), оно будет соответствовать минимальному фокусному расстоянию, поскольку цифра будет минимальной и наиболее привлекательной для клиента. Тогда можно вычислить величину входного зрачка:
d = fмин : F мин. , а затем пересчитать максимальное значение F для максимального значения фокусного расстояния или же для реально применяемого при использовании вариофокального объектива.
Особенно актуально вышесказанное в отношении трансфокаторов с очень большим диапазоном фокусных расстояний. Диапазон может начинаться с единиц миллиметров и заканчиваться сотнями. На рынке используется такой термин, как кратность трансфокатора – максимальное фокусное расстояние, деленное на минимальное. Потребитель очень легко поддается соблазну этой кратности – иметь в одной камере такой «богатый» набор возможностей – от широкого угла просмотра всей сцены до детального разглядывания выбранного фрагмента. И практически никогда не задумывается, что с кратным увеличением фокусного расстояния при том же диаметре входного зрачка во столько же крат увеличится относительное отверстие, а чувствительность упадет в квадрате этой кратности. Если имеем тридцатикратный трансфокатор с красивым указанным относительным отверстием 1,2, то на максимальном фокусе указанная для минимального относительного отверстия чувствительность камеры упадет в …900 раз. Почти на три порядка! И, если этим вопросом отдельно не озадачиться, применяя подобную оптику, очень может так случиться, что в условиях низкой освещенности с увеличением масштаба вместо детализации изображения будем на экране наблюдать его уход в кромешную темноту. Возможно, что применение длиннофокусной оптики потребует и организацию дополнительного освещения.
Бывают ли вариофокальные объективы с постоянным значением относительного отверстия во все диапазоне фокусных расстояний? Бывают! И есть в продаже. Только не на рынке видеонаблюдения. Это товары для профессионального фото – видео рынка. Стоимость таких объективов измеряется в тысячах долларов. На цену одного такого объектива можно купить не один десяток камер, которые с лихвой перекроют все задачи самой ответственной системы видеонаблюдения. Поэтому, даже попыток предложить подобное для рынка ТСБ не предпринималось.
Что же касается трансфокаторов, то их применение связано с возможностью детализации обнаруженной сцены путем увеличения масштаба. При этом управление фокусным расстоянием производится с рабочего места оператора - с пульта, с регистратора или с компьютера в зависимости от конкретного протокола управления и его совместимости с приемной аппаратурой.
Здесь мы не будем разбирать все плюсы и минусы применения трансфокатора (а минусов предостаточно). Разберем вопрос только в рамках данной темы.
Если на объективе указан диапазон фокусных расстояний «от…и до…», непременно должен быть указан и диапазон относительных отверстий, поскольку диаметр входного зрачка остается неизменным, а фокусное расстояние изменяется. С увеличением фокусного расстояния величина относительного отверстия будет также увеличиваться, а чувствительность, как мы указали выше, будет падать в квадратичной зависимости. И границы чувствительности будут тем внушительней, чем больший диапазон фокусных расстояний охватывает данный объектив. Если диапазон относительных отверстий указан, необходимо не полениться и пересчитать, какой окажется диапазон чувствительностей камеры в сборе. Если указано только одно значение относительного отверстия (такое бывает сплошь и рядом, чтобы «не пугать» заранее потенциального покупателя), оно будет соответствовать минимальному фокусному расстоянию, поскольку цифра будет минимальной и наиболее привлекательной для клиента. Тогда можно вычислить величину входного зрачка:
d = fмин : F мин. , а затем пересчитать максимальное значение F для максимального значения фокусного расстояния или же для реально применяемого при использовании вариофокального объектива.
Особенно актуально вышесказанное в отношении трансфокаторов с очень большим диапазоном фокусных расстояний. Диапазон может начинаться с единиц миллиметров и заканчиваться сотнями. На рынке используется такой термин, как кратность трансфокатора – максимальное фокусное расстояние, деленное на минимальное. Потребитель очень легко поддается соблазну этой кратности – иметь в одной камере такой «богатый» набор возможностей – от широкого угла просмотра всей сцены до детального разглядывания выбранного фрагмента. И практически никогда не задумывается, что с кратным увеличением фокусного расстояния при том же диаметре входного зрачка во столько же крат увеличится относительное отверстие, а чувствительность упадет в квадрате этой кратности. Если имеем тридцатикратный трансфокатор с красивым указанным относительным отверстием 1,2, то на максимальном фокусе указанная для минимального относительного отверстия чувствительность камеры упадет в …900 раз. Почти на три порядка! И, если этим вопросом отдельно не озадачиться, применяя подобную оптику, очень может так случиться, что в условиях низкой освещенности с увеличением масштаба вместо детализации изображения будем на экране наблюдать его уход в кромешную темноту. Возможно, что применение длиннофокусной оптики потребует и организацию дополнительного освещения.
Бывают ли вариофокальные объективы с постоянным значением относительного отверстия во все диапазоне фокусных расстояний? Бывают! И есть в продаже. Только не на рынке видеонаблюдения. Это товары для профессионального фото – видео рынка. Стоимость таких объективов измеряется в тысячах долларов. На цену одного такого объектива можно купить не один десяток камер, которые с лихвой перекроют все задачи самой ответственной системы видеонаблюдения. Поэтому, даже попыток предложить подобное для рынка ТСБ не предпринималось.
Шкала диафрагмы и «ступени»
И в заключении информация просто для расширения кругозора. Кто-нибудь задумывался, почему значения шкалы диафрагмы фотоаппаратов и видеокамер для съемки имеют нелинейный вид и представлены совершенно непонятными на первый взгляд цифрами – 2; 2,8; 4; 5,6; 8; 11; 16; 22? Регулируя диафрагму, мы изменяем величину входного зрачка, а цифры эти указывают величину относительного отверстия в данном положении регулятора. Называются они «ступенями» или «степами» (на английский манер). При переходе с одного степа на другой освещенность матрицы изменяется в два раза (в два раза чувствительность камеры падает, если регулировка происходит в сторону увеличения диафрагменного числа и в два раза увеличивается, если диафрагма уменьшается). Проскочили два степа – изменили в 4 раза; 3 – в 8 раз.
Можете задать этот вопрос продавцу объективов или камер и, тем самым, оцените уровень его познаний.
Можете задать этот вопрос продавцу объективов или камер и, тем самым, оцените уровень его познаний.
Подводя итог
Фокусное расстояние и светосила объектива, обозначенная, как правило, величиной относительного отверстия – это две ключевые характеристики, по которым в принципе выбирается объектив. Все остальное уже потом, когда устраивают главные параметры. Это то, за что потребитель платит свои деньги. Поэтому, всегда имеет смысл покупать осознанно, чтобы расходы были оправданными. И, если значение фокусного расстояния хотя бы в общих чертах понятно, то касательно светосилы большинство не только потребителей, но и инсталляторов, а то и продавцов остаются в полном неведении. А, между тем, все оказывается более, чем просто. Но при этом очень важно.
Рекомендуемые товары
-
Быстрый просмотр -
Быстрый просмотр -
Быстрый просмотр -
Быстрый просмотр -
Быстрый просмотр
-
Быстрый просмотр
Получите полную версию документа. Мы делимся полезными материалами для работы и подготовки к закупкам
Заполните поля и получите полную версию документа в формате DOC