Найти тему
D I V I T Y

Библия видеонаблюдения. Часть 3.9. Объективы с АРД и МРД.

Немного про #объективы с ручной, автоматической и моторизованной регулировкой диафрагмы.

Вариофокальный объектив с высокой разрешающей способностью Tamron M117VG3817IR
Вариофокальный объектив с высокой разрешающей способностью Tamron M117VG3817IR

Объективы с ручной диафрагмой предполагают настройку диафрагмы на месте установки камеры. Они весьма часто применяются для съёмки сцен с постоянным освещением(в ТЦ, БЦ, офисах и т.п.). В таких местах чаще всего влияние естественного освещения минимально, и в течение дня уровень освещённости примерно одинаков. Небольшие отклонения компенсируются предусмотренной в камерах функцией автоподстройки уровня усиления (automatic gain control, AGC). Более существенные вариации освещённости, наблюдаемые при съёмке на открытых про странствах, можно компенсировать электронным путём, хотя теоретически для этих целей лучше подходит автоматическая диафрагма. Однако многие из современных IP-камер поставляются с ручной диафрагмой, поэтому распространена схема электронной регулировки. Чтобы достичь оптимального качества изображения, в установке диафрагмы необходимо учитывать два основных фактора:
- Освещённость
- Глубина резкости

Эти два фактора противоречат друг другу, поэтому установка определённого числа диафрагмы всегда представляет собой компромисс. При съёмке в условиях недостаточной освещённости либо при работе с не слишком чувствительными камерами, принято полностью раскрывать диафрагму. Очевидно, что при полном раскрытии и глубина резкости, и функция передачи модуляции будут минимальными. Нельзя забывать о том, что при максимальном раскрытии диафрагмы оптическое разрешение обычно падает ниже оптимального значения практически у любого объектива. Наилучшим решением будет компромисс (если позволят характеристики чувствительности камеры), когда число диафрагмы устанавливается на 1-2 значения выше минимального (например, 2 или 2,8 при минимуме 1,4). Здесь следует заметить, что в последнее время несколько производителей оптики заявили о том, что разработаны объективы вообще без диафрагмы, с полностью раскрытой апертурой, и объективы эти якобы способны обеспечить высокую глубину резкости благодаря их специальной конструкции. Но подтвердить эти "слухи" пока не удалось.

объективы с ручной регулировкой диафрагмы
объективы с ручной регулировкой диафрагмы

В объективах с автоматической диафрагмой используется электроника, нормирующая выходной видеосигнал, на основании изменений его уровня система автоматически принимает решение об открытии либо закрытии диафрагмы. Автоматическая диафрагма работает на базе электронно-оптической обратной связи. При снижении уровня сигнала относительно нормы автоматика даёт команду на открытие диафрагмы, а при превышении предельного уровня на закрытие. Для этого объективу требуется подача питания с камеры, обычно, это постоянный ток напряжением 9В. Будьте осторожны с пластиковыми кольцами-адаптерами C/CS: они не обеспечивают электрического контакта корпуса камеры с объективом в этом случае нужно убедиться, что в соединительном кабеле есть общий-минусовой провод. Соединительный кабель объектива должен иметь минимальную длину, чтобы доля нежелательных наводок на цепь передачи видеосигнала была минимальной. Такое требование весьма актуально и в свете постоянной минимизации размеров камер. В большинстве промышленных объективов с автоматической диафрагмой используются следующие цветовые обозначения проводов:
- чёрный - общий
- красный - питание (от камеры)
- белый - видеосигнал

объективы с автоматической регулировкой диафрагмы
объективы с автоматической регулировкой диафрагмы

Некоторые производители для снижения затрат стали использовать двухпроводное под ключение таких объективов (красный - питание и белый видеосигнал), где экран используется в качестве общего провода.

Встречаются и четырёхпроводные схемы подключения с ещё одним проводом - зелёным. На него может подаваться напряжение для дистанционного управления моторизованной диафрагмой. Такого рода управление предусматривает дистанционную настройку диафрагмы по команде оператора, подобно тому, как это делается с зумом и фокусом. Моторизованная диафрагма, управляемая оператором, является предпочтительной в объективах камер с электронным затвором. Причина тому трудности в обеспечении устойчивости совместной работы электронного затвора и механической авто-диафрагмы. Если неправильно расставить приоритеты между этими двумя способами управления диафрагмой, то быстрый электронный затвор успеет отработать изменение освещённости, а более медленная механика отреагировать не успеет, в результате чего срабатывания автодиафрагмы не произойдёт. Таким образом, любое изменение освещённости приводит камеру в состояние полностью раскрытой диафрагмы и короткой выдержке. Видеосигнал в этом случае имеет нормированную амплитуду, однако глубина резкости становится минимальной, а вертикальное смазывание более заметным из-за того, что выдержка мала. Поэтому при использовании объективов с АРД, не позволяющей правильно расставить приоритеты управления механикой и электронным затвором, рекомендуется отключать последний. Несмотря на то, что электроника срабатывает быстрее и является более точной и надёжной по сравнению с механикой, но при этом способе невозможно контролировать глубину резкости.

Таким образом, в камерах, в которых предусмотрен электронный затвор, рекомендуется использование моторизованной диафрагмы. Тогда оператор сможет удалённо подстраивать диафрагму в зависимости от освещённости сцены и требуемой глубины резкости. Энергопотребление такой схемы не велико и, обычно, не превышает 30мА, что не сильно нагрузит блок питания камеры. Однако, всегда лучше перепроверять энергопотребление и предусматривать дополнительные блоки питания при необходимости.