Что такое моторизированный объектив у камеры видеонаблюдения

Какой выбрать объектив для камеры видеонаблюдения

На эффективность системы видеонаблюдения влияют все компоненты без исключения, даже те, которые на первый взгляд кажутся незначительными. Речь пойдет об объективе видеокамеры. Именно от этого элемента во многом зависит четкость и качество картинки. Даже самая дорогая аппаратура с плохим объективом не справится с поставленной задачей, деньги будут потрачены зря. Внимательно изучите характеристики устройств, чтобы сделать правильный выбор.

Размер матрицы

К видеокамере с конкретной матрицей подбирают определенный объектив. Характеристика влияет на фактический размер картинки и указывается в дюймах. Объективы подбирают для камеры с такими же или меньшими параметрами, если подойдет крепление. Например, модель с размером матрицы 2/3 подходит для видеокамер 2/3, 1/3.

Фокусное расстояние

Характеристика измеряется в миллиметрах и показывает расстояние от матрицы камеры до объектива. Фокусное расстояние напрямую связано с углом обзора, то есть с площадью участка, который будет виден в кадре. Чем меньше миллиметров указано в параметрах модели, тем шире будет угол, и наоборот, большое фокусное расстояние означает охват небольшой территории.

Например, для видеонаблюдения на автомобильных парковках, в скверах, на площадях используют оборудование с фокусным расстоянием от 2 до 6 мм. Для систем, требующих детального изображения отдельных объектов, подходят устройства от 6 до 12 мм. Их используют на камерах, установленных в операционных залах банков, над кассами в магазинах и т. д.

Точнее определить характеристику можно по удаленности объекта наблюдения. Для этого существуют две формулы:

Соответствие дюймов и фактических размеров матрицы можно взять из таблицы.

Например, необходимо установить видеонаблюдение за крыльцом здания шириной 10 м. Видеокамеру с матрицей 1/3 дюйма монтируют на расстоянии 20 м. Получаем фокусное расстояние: F = 4,8 х 20/10 = 9,6 мм. Необходимо выбирать ближайшее значение фокусного расстояния в большую сторону. При этом важно, чтобы угол обзора был максимально широким, иначе в кадре кроме основного объекта не будет видно ничего вокруг.

Ниже в таблице представлены ориентировочные данные для выбора устройства. Они могут варьироваться в большую или меньшую сторону у разных производителей.

Наглядно оценить качество картинки от камер с разными характеристиками поможет таблица с примерами кадров.

Угол обзора

Как уже было сказано выше, угол обзора определяет площадь участка, который сможет охватить видеокамера. Широкоугольные объективы позволяют наблюдать за крупными объектами с меньшей детализацией. Узкоугольные модели помогут разглядеть отдельные элементы в кадре, но зона охвата будет небольшой. Они хорошо подходят для установки над кассовыми аппаратами, банкоматами и т. д.

Несколько точных рекомендаций:

Взаимосвязь всех основных характеристик (фокусное расстояние, угол обзора, размер матрицы) представлена в таблице.

Вид объектива

Монофокальный, или фиксированный

Для фиксированных моделей характерна конкретная величина фокусного расстояния и угла обзора. Изменить параметры нельзя. Монофокальные устройства простые в использовании и недорогие. Они хорошо подходят для организации постоянного видеонаблюдения, где не придется переносить камеры с одного места на другое.

Вариофокальный

Основные характеристики объектива можно менять, настраивая четкость изображения. Диапазон регулировки производители указывают для каждого устройства, например, 3,6-8,0 мм. Существуют модели с автоматической и ручной фокусировкой. С их помощью можно «отсечь» от картинки все лишнее, определив наиболее важный участок, или наоборот, охватить всю территорию перед видеокамерой. Вариофокальные модели очень удобные в применении, но стоят дороже фиксированных.

Трансфокальные, или зум-объективы

Угол обзора и фокусное расстояние можно регулировать удаленно с пульта. Устройства также позволяют масштабировать зону видеонаблюдения, фокусировать камеру на каком-либо предмете, наводить резкость и т. д. Трансфокальные модели используют в роботизированных поворотных камерах PTZ (Pan-Tilt-Zoom).

Параметры диафрагмы

Диафрагма объектива регулирует объем светового луча, который проходит к видеоматрице. В простых моделях устройств диафрагма фиксированная. Если степень освещенности на объекте в течение суток значительно изменяется, то качество изображения будет плохим: в солнечные дни картинка будет засвечена, а в темное время объекты в кадре будут не различимыми.

Существуют объективы с автоматической диафрагмой. В таких устройствах установлен небольшой моторчик. Он управляет движением створок, сужая или расширяя просвет в зависимости от условий освещенности. Автоматическая диафрагма позволяет получать качественную картинку в разное время суток. Это особенно важно для наружных видеокамер.

При выборе также обращают внимание на число диафрагмы, которое называют светочувствительностью объектива. Чем меньше значение, тем шире открываются створки и тем лучше будет изображение при плохом освещении.

Мегапиксельные объективы: что это такое

Комплектующие предназначены специально для IP-камер. Мегапиксельные объективы характеризуются высокой контрастностью и разрешением. В конструкции таких моделей обычно установлены линзы сверхтонкой шлифовки, сочетания которых подбираются тщательным образом. Устройства дают качественное изображение практически без искажений, с хорошей детализацией, особенно в углах кадра. На многих изделиях установлены ИК-фильтры для коррекции цветопередачи в разное время суток.

Для правильного выбора объективов не всегда бывает достаточно поверхностных знаний. Необходимо разбираться в вопросе, иметь опыт работы с оборудованием. Это особенно важно для сложных структур, систем видеонаблюдения на ответственных объектах. Не стоит рисковать эффективностью охранного комплекса. Лучше всего обратиться за помощью в специализированную компанию.

Источник

Что такое камеры с моторизированным объективом

Объективы с переменным фокусным расстоянием (вариообъективы или трансфокаторы) могут быть оснащены электроприводом. Это дает возможность с помощью пульта управления удаленно осуществлять процесс фокусирования и/или масштабирования. Например, при размещении проектора на потолке моторизированный объектив просто незаменим.

При помощи камер, оснащенных моторизированным объективом, оператор может работать с ней в режиме удаленного доступа. Он может дистанционно менять угол обзора камеры, приближать или удалять нужные объекты в кадре. Таким образом пользователь способен играть с детализацией текущей сцены.

Эксперты в последнее время отмечают стремительный рост спроса на этот вид камер. Особенно популярны они в сфере видеонаблюдения. При создании систем видеонаблюдения пользователей подкупает их удобство, функциональность и производительность.

Помимо легкой регулировки фокусного расстояния камеры, моторизованный объектив способствует упрощению монтажа – фокусировка производится в автоматическом режиме.

Существуют и еще более продвинутые моторизированные объективы. Управление ими осуществляется удаленно, а настройка производится после завершения процесса монтажа. Здесь за настройку линз «отвечают» микропровода (отдельно можно регулировать фокус и зум). Команды им также задают операторы.

В каких случаях лучше всего задействовать подобные объективы?

Оптимальным их применение будет, например, при необходимости дистанционной настройки камеры или размещении агрегата на значительной высоте.

В случае наличия у моторизированного объектива функции автоматической фокусировки, его называют трансфокаторным.

Эффект неизменного пребывания изображения в фокусе при смене масштаба достигается техникой взаимосвязанного перемещения блоков линз трансфокаторного объектива. Кроме того, существуют трансфокаторы с тремя моторами. Последние отвечают за масштабирование и фокусировку, а также управляют диафрагмой. Это один из самых совершенных видов трансфокаторов.

Однако одной лишь настройкой камеры «деятельность» трансфокаторных объективов не ограничивается. Специалисты называют еще одну их важную функцию – панорамирование. Говоря простыми словами, это – процесс моментального приближения (например, при слежке за тем или иным человеком). Подобными объективами зачастую снаряжают поворотные камеры. Последние способны осуществлять смену направления и зума, охватывая таким образом большее пространство.

Источник

Тестирование видеокамер 2 Мпкс с моторизованным объективом

Тестирование проведено и предоставлено независимой тестовой лабораторией CCTVLAB.

Самой важной, глобальной задачей при видеонаблюдении является обнаружение и идентификация объекта в кадре. Ее можно разделить на задачи обеспечения безопасности на объекте, маркетинговые или бытовые. В зависимости от назначения может использоваться различное ПО и исполнение камеры. Но для каждой задачи всегда принципиально необходим видеосенсор с достаточным разрешением.

Другие эксплуатационные характеристики, такие как битрейт, чувствительность, температурный диапазон работы и возможность съемки в темноте, формируются в дальнейшем из требуемых условий эксплуатации. Производитель каждый раз старается найти баланс между разрешением, эксплуатационными характеристиками и стоимостью модели. В результате получаются либо универсальные решения, в которых все параметры на среднем уровне, либо специализированные с ярко выраженными сильными и слабыми сторонами.

Причины востребованности камер 2 Мпкс

В видеонаблюдении разрешение FullHD все еще самое распространенное. Подобные камеры выделяются сбалансированными параметрами – разрешением, чувствительностью стоимостью. В сложных условиях освещенности камеры 2 Мпкс могут показывать картинку, сравнимую по детализации с моделями 4 Мпкс. В недорогих камерах 4 Мпкс могли экономить на всех комплектующих, особенно на оптических компонентах, поэтому ночью вследствие плохой ИК-коррекции происходила заметная потеря фокусировки. Однако при съемке днем такие камеры показывают хороший результат, близкий к заявленному разрешению.

Но не стоит забывать, что в свое время камеры 2 Мпкс практически полностью вытеснили модели 1 Мпкс.

В настоящий момент наблюдается повторение подобного сценария, но уже неутешительного для 2 Мпкс камер. Достаточно давно на рынке появились модели 4 Мпкс, и сейчас они догнали по чувствительности 2-мегапиксельные варианты при сравнимых физических размерах сенсоров.

И если пользователь хочет получить лучшую картинку при увеличении битрейта короткого видео и цены камеры, он вполне может обратить внимание на модели 4 Мпкс.

Важно помнить, что в проектах, связанных с госсектором, требуется хранить архив видеозаписи 30 дней. Такой глубокий архив видео 4 Мпкс все-таки значительно больше, чем у видео 2 Мпкс. Уже поэтому 2-мегапиксельные модели точно будут востребованы до значительного снижения стоимости хранения архива. Решением этой проблемы может стать всеобщее распространение эффективного кодека сжатия H.265.

Но все-таки часть производителей выводят камеры 2 Мпкс из своих линеек или перемещают их в раздел проектного оборудования. Одновременно с этим расширяется ассортимент камер 5 Мпкс. Их стоимость постепенно начала снижаться. Самыми востребованными на рынке стали модели 3 и 4 Мпкс. Но пока еще 2-мегапиксельные камеры являются рабочими лошадками видеонаблюдения.

Достоинства моторизованного объектива

Угол обзора камеры определяется фокусным расстоянием объектива, физическим размером чувствительного сенсора и конструкцией оптической системы. В камерах, оснащенных объективом с фиксированным фокусным расстоянием, угол обзора невозможно изменить. А камеры с вариофокальным объективом требуют доступа к своему корпусу для корректировки угла обзора.

Наиболее удобным исполнением для эксплуатации уличной камеры являются модели с моторизованным объективом. Со временем их экономическая доступность только увеличивается. Причем производители предлагают камеры с углом обзора, изменяющимся в достаточно широких пределах.

В итоге при проектировании видеонаблюдения на объекте нет необходимости подбирать камеру с фиксированным углом обзора.

Если при эксплуатации сбивается фокусировка, не нужно отправлять монтажников и настраивать объектив вручную на месте установки. Иногда объектив может использоваться и непосредственно для увеличения изображения, (аналогично зум-объективам в PTZ-камерах), например если необходимо наблюдать с регулируемым увеличением за важным объектом. В этом случае становится значимым уже и быстродействие привода объектива.

Чтобы проверить, что сейчас представляют собой FullHD-камеры с моторизованным объективом, мы решили провести тестирование.

Что тестируем?
Мы решили проверить видеокамеры 2 Мпкс в наиболее эффективном исполнении – уличном с моторизованным объективом. Такое решение сразу определило и перечень параметров для испытаний:

Предоставленные модели
В результате в лаборатории оказались следующие образцы:

Как проводятся измерения

Все измерения будем проводить при разрешении 2 Мпкс и выключенных алгоритмах улучшения изображения. Реальное разрешение камер будем измерять при помощи специальных тестовых таблиц. Оценим влияние освещенности на разрешение камер. Для этого измеряем разрешение при уменьшении освещенности с 500 до 0,1 лк. Проведем измерения при съемке в цветном и черно-белом режимах.

Углы обзора определим, измерив видимую камерой область при минимальном и максимальном фокусном расстоянии объектива. Быстродействие объектива определим как измеренное время изменения кратности зума от минимального до максимального значения с фокусировкой.

BEWARD SV2015RZX
Предоставлена компанией НПП «Бевард»

Л идирует по скорости работы объектива. Демонстрирует наилучшую стабильность разрешения при минимальной освещенности. Единственная модель, снимающая тестовую таблицу с одинаковым разрешением в режимах «день» и «ночь» при низкой освещенности. Производитель подчеркивает, что оснастил камеру сенсором Sony Starvis. По его словам, он обеспечивает изображение с минимальным уровнем шумов в сум еречное и ночное время.

В модели заявлены восемь встроенных расширенных функций видеоаналитики, такие как пересечение линии, подсчет людей и т.д., доступные по лицензии.

Подчеркивается, что для удобства эксплуатации IP-камера оснащена монтажной коробкой, встроенной в кронштейн.

Производитель отмечает наличие усовершенствованного алгоритма цифровой стабилизации изображения.

Заявляется поддержка Smart Stream, что благодаря набору алгоритмов, анализирующих видеопоток в режиме реального времени, может значительно снизить требования к пропускной способности и хранению, не жертвуя визуальным качеством. По словам производителя, камера поддерживает SIP–протокол.

Подчеркивается, что камера обладает ИК-светодиодами третьего поколения, которые отличаются увеличенным ресурсом работы и высокой стабильностью параметров в сравнении с обычными.

Dahua DH-IPC-HFW2231TP-ZS
Предоставлена компанией IPera («Айпера»)

Л идирует по величине диапазона регулиро вания угла обзора. Обладает наилучшей стабильностью разрешения при хорошей освещенности. Входит в число лидеров по величине разрешения и скорости.

Уличная цилиндрическая IP-видеокамера оснащена 1/2,8″ CMOS-сенсором 2 Мпкс.

В модели реализована поддержка кодека H.265 и его модифицированного варианта H.265+. Кроме того, видеозапись может вестись в форматах H.264+/H.265/H.264H/MJPEG.

Видеокамера позволяет записывать и транслировать видеозапись в реальном времени 25 кадр/с с максимальным разрешением 1080P/720P. Для полноценного видеонаблюдения в темноте модель оснащена ИК-подсветкой с заявленной дальностью 60 м. Производитель отмечает наличие в камере WDR 120dB для съемки в условиях неравномерной освещенности.

D-Link DCS-7513
Предоставлена компанией D-Link

Входит в число лидеров по величине диапа зона регулирования угла обзора. Имеет один из лучших диапазонов регулирования угла обзора.

Внешняя FullHD-видеокамера, по словам производителя, предназначена для создания системы профессионального видеонаблюдения высокой четкости и обеспечения безопасности малых, средних и крупных предприятий. Производитель заявляет, что примененный WDR CMOS-сенсор 2 Мпкс формирует качественное изображение при различных условиях освещения.

Производитель отмечает, что эта камера-долгожитель надежно работает в России с 2014 г. Прочный пыле- и водонепроницаемый корпус с заявленной степенью защиты IP68 позволяет установить камеру в различных местах, не требуя при этом дополнительных аксессуаров. Модель оснащена мощным кронштейном. Камера обладает сертификатами соответствия безопасности оборудования и электромагнитной совместимости и декларацией соответствия на условия эксплуатации.

В устройстве заявлен объектив с функцией удаленной фокусировки и P-Iris, обеспечивающий автоматическое управление диафрагмой. Производитель отмечает, что это дает высокое качество, четкость и глубину резкости изображения.

В камере реализована встроенная инфракрасная подсветка (до 30 м). Отмечается, что в комплект поставки камеры входит D-ViewCam – полный комплект программного обеспечения для видеонаблюдения с 64 камер на одном компьютере. Модель поддерживает технологию PoE и оснащена цифровым входом и выходом для подключения внешних устройств.

NOVIcam N29W
Предоставлена компанией NOVIcam

Е динственная камера, оснащенная сенсором 3 Мпкс. Благодаря этому лидирует по величине максимального разрешения. Показывает один из лучших результатов по стабильности разрешения при хорошей освещенности.

Производитель отмечает, что уличная всепогодная IP-видеокамера передает изображение FullHD с высоким разрешением 1080p при скорости 25–30 кадр/с. По его словам, связка 1/2,7″ мегапиксельного сенсора SONY и производительного процессора обеспечивает не только высокое разрешение, но и превращает камеру в мультифункциональное устройство.

В модели заявлена встроенная ИК-подсветка, способная осветить объекты на расстоянии до 40 м. В камере реализован трансфокаторный объектив с переменным фокусным расстоянием 2,8–12 мм и удаленной настройкой угла обзора.

Класс защиты IP67 дает возможность использовать камеру в любых погодных условиях. Встроенный аудиовход позволяет подключить микрофон и прослушивать окружающее пространство. Для простоты настройки и доступа к камере из любой точки мира производителем заявляется бесплатный облачный сервис NOVIcloud. Поддержка стандарта ONVIF обеспечивает связь со всеми популярными IP-видеорегистраторами и ПО.

Н аиболее удобным исполнением для эксплуатации уличной камеры являются модели с моторизованным объективом. Со временем их экономическая доступность только увеличивается. Причем производители предлагают камеры с углом обзора, изменяющимся в достаточно широких пределах. В итоге при проектировании видеонаблюдения на объекте нет необходимости подбирать камеру с фиксированным углом обзора. Если при эксплуатации сбивается фокусировка, не нужно отправлять монтажников и настраивать объектив вручную на месте установки

Результаты испытаний

Все модели показывают близкое высокое значение разрешения при хорошей освещенности. При уменьшении освещенности можно заметить и закономерное падение разрешения.

Во всех камерах были использованы объективы с различными характеристиками. Отметим, что при изменении фокусного расстояния наблюдались незначительные различия разрешения камер. Вполне возможно, что они даже не будут обнаружены в реальной эксплуатации. А вот скорость работы объектива оказалась разная.

Причем производители обычно не указывают в своих камерах этот параметр (в том числе и в PTZ), хотя он может сильно различаться в разных моделях.

Чтобы было проще анализировать результат измерения угла обзора, мы сделали дополнительное преобразование – определили расстояние, на котором объект шириной 3 м полностью вписывается в ширину кадра.

Величина 3 м выбрана, поскольку такую ширину имеет полоса движения на дороге.

В проектах, связанных с госсектором, требуется хранить архив видеозаписи 30 дней. Такой глубокий архив видео 4 Мпкс все-таки значительно больше, чем у видео 2 Мпкс. Уже поэтому 2-мегапиксельные модели точно будут востребованы до значительного снижения стоимости хранения архива

Прочное место на рынке

Испытания подтвердили, что камеры 2 Мпкс в настоящий момент показывают отличные результаты. Даже при низкой освещенности съемка ведется с высоким разрешением, а значит независимо от объекта и внешних условий освещенности камеры будут надежно выполнять свою задачу.

Кроме того, эти модели по-прежнему оснащаются передовой технической начинкой. Моторизованные объективы, установленные в камеры, сохраняют разрешение на всем диапазоне регулирования углов обзора. Причем присутствуют как скоростные, так и более медленные варианты, каждый из них оптимален для решения частных задач, от простой подстройки сбившегося фокуса и изменения угла обзора до оперативного реагирования.

Возможно, в будущем FullHD-камеры вместе с HD-моделями полностью уйдут с рынка. Но в ближайшее время они точно будут доступны, а может даже продолжат модернизироваться и распространяться.

Источник