), сочетание телескопической насадки с объективом, представляющее собой оптическую систему с переменным фокусным расстоянием. Механические перемещения отдельных элементов насадки трансфокатора обеспечивают плавное изменение масштаба изображения объекта в определённом диапазоне. При этом фокусное расстояние трансфокатора меняется, а резкость наводки объектива и относительное отверстие остаются неизменными. Чаще всего трансфокатор применяется в качестве кино- телесъёмочного объектива для создания эффектов наезда и отъезда в тех случаях, когда перемещение самого съемочного аппарата относительно объекта нежелательно. Так как аберрационные расчёты (см. Аберрации оптических систем) телескопических насадки и объектива, как правило, производят раздельно, одна и та же насадка может применяться с различными объективами.
Князев А.А. Энциклопедический словарь СМИ. - Бишкек: Издательство КРСУ . А. А. Князев . 2002 .
Смотреть что такое "Трансфокатор видеокамеры" в других словарях:
Объектив - Объектив … Википедия
Насадочная линза - Насадочная линза дополнительное приспособление к объективу, служащее для изменения величины его фокусного расстояния (угла изображения). Она заключена в оправу и надевается непосредственно на объектив. Положительная линза уменьшает фокусное … Википедия
Автофокус - В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия
Видоискатель - Запрос «Визир» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Видоискатель, Визир, Визирное устройство элемент фотоаппарата, показывающий границы будущего снимка, иногда резкость и параметры съёмки. Также видоискатели используются в… … Википедия
Макросъёмка - (от др. греч. μακρός большой, крупный) вид фото, кино или видеосъёмки, особенностью которого является получение изображений объекта в масштабе 1:2 20:1 (то есть 1 сантиметр изображения на светочувствительном материале… … Википедия
Экспозиция (фото) - У этого термина существуют и другие значения, см. Экспозиция. Экспозиция (в фотографии, кинематографе и телевидении) количество актиничного излучения, получаемого светочувствительным элементом. Для видимого излучения может быть рассчитана… … Википедия
Exmor R - В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту стат … Википедия
Трансфокатор - это объектив с переменным фокусным расстоянием, состоящий из собственно объектива и расположенной перед ним телескопической насадки переменного увеличения. Плавное изменение фокусного расстояния трансфокатора в заданном диапазоне достигается механическим перемещением оптических компонентов телескопической насадки. Трансфокатор CCTV позволяет многократно приближать область сильно удаленного объекта видеонаблюдения для получения его детального изображения.
Рисунок 3 - Трансфокатор для видеокамеры
Наблюдение за движущимися объектами
Как правило, трансфокаторы CCTV устанавливаются на видеокамеры, размещенные на поворотном устройстве. Такая комбинация видеокамеры и трансфокатора позволяет эффективно наблюдать за движущимися объектами. При этом трансфокатор обеспечивает изображение объекта видеонаблюдения как общим планом, так и всех его деталей.
Угол обзора
Угол обзора видеокамеры определяется значением фокусного расстояния трансфокатора и размером CCD фоточувствительной матрицы видеокамеры. Поэтому каждый трансфокатор рекомендуется применять с CCD матрицей того размера, для которого он предназначен. Видеокамеры массового производства имеют матрицы размером 1/3 и 1/2 дюйма.
Фокусное расстояние
Трансфокаторы CCTV бывают с ручным и дистанционным управлением фокусным расстоянием. Так трансфокаторы с ручным управлением применяются в системах, где при монтаже видеокамеры еще не известен угол обзора и впоследствии требуется однократная точная настройка границ видеонаблюдения. Трансфокаторы с дистанционным управлением фокусным расстоянием устанавливаются на видеокамеры, управляемые оператором, поскольку они позволяют настраивать угол обзора при слежении за движущимся объектом.
Кратность увеличения
Одной из основных характеристик трансфокатора CCTV является кратность увеличения, определяемая отношением максимального фокусного расстояния к минимальному. Наиболее совершенные оптические трансфокаторы имеют кратность изменения фокусного расстояния 30 и более раз. В сочетании с цифровым увеличением изображения в видеокамере результирующая величина этого параметра может достигать нескольких сотен.
Светосила
Другой не менее важной характеристикой трансфокатора CCTV является светосила (апертура), которая определяется отношением фокусного расстояния трансфокатора к диаметру его передней линзы. Чем выше апертура, тем больше света пропускает трансфокатор и тем при меньшей освещенности видеокамера обеспечивает качественное изображение объекта. Высококлассные трансфокаторы имеют относительное отверстие F1,0 -F1,4.
Диафрагма
С помощью диафрагмы регулируется диапазон светопропускания трансфокатора CCTV, что обеспечивает постоянный уровень освещенности CCD матрицы видеокамеры. Регулировка диафрагмы трансфокатора может осуществляться в ручном или автоматическом режиме. Трансфокаторы с ручной регулировкой диафрагмы применяются, как правило, для комнатных видеокамер CCTV. На уличные видеокамеры CCTV устанавливают трансфокаторы с автоматической диафрагмой, поскольку при значительных изменениях освещенности они обеспечивают высокое качество изображения. В зависимости от способа управления трансфокаторы с автодиафрагмой делятся на трансфокаторы управляемые постоянным током (DC) и трансфокаторы с управлением по видеосигналу (Video). Также производятся трансфокаторы с дистанционным управлением фокусом, регулировка диафрагмы которых осуществляется оператором с пульта.
Технические характеристики объектива с переменным фокусным расстоянием. Преимущества и недостатки зум-объективов. История производства объективов. На что обратить внимание при выборе трансфокатора?
Объектив способный изменять фокусное расстояние называют зум-объектив или трансфокатор. Это оптическая система, которая способна приближать и отдалять объекты, снимаемые на фотокамеру. В этом есть определенный плюс, так как фотографу не нужно покупать несколько фикс-объективов.
Конструкция трансфокатора представляет собой фикс-объектив и особую афокальную насадку. Такая насадка способна на различном расстоянии от линзы приближать изображение. Аберрации корректируются отдельно для каждой части объектива.
Еще одно название объектива с переменным фокусным расстоянием - вариообъектив. Нередко эти названия применяют, как синонимы, но это не совсем верно, потому что конструкции этих объективов не идентичны.
Конструкция трансфокатора - это оптическая система, которая включает в себя афокальную панкратическую насадку с переменным угловым увеличением, а также объектив, имеющий постоянное фокусное расстояние.
Правка аберраций осуществляется отдельно для каждой из этих двух частей трансфокатора. Если рассматривать именно эту систему, то трансфокатором в ней выступает только афокальная насадка.
Оптическая система вариообъектива рассчитана так, что аберрации здесь представляют единое целое. Если сравнивать с трансфокатором, такая оптическая система позволяет добиться исправления аберраций, используя меньшее количество линз и составляющих.
Помимо этого также можно добиться увеличения геометрической светосилы во всей сфере фокусных расстояний. Фотообъектив «Рубин-1» создан на основе схемы вариообъектива, также по этой схеме сделаны кинообъективы «Вариогоир». Эти объективы широко применяются в наши дни.
В прошлом зум-объективы не могли похвастаться большим коэффициентом увеличения, обычно он был в пределах от двух до трех. Это объясняется отсутствием в то время вычислительных средств, функционала которых хватило бы для расчета подобных многолинзовых конструкций.
Самые первые механические модели объективов, оснащенных трансфокатором, создавались таким образом, чтобы установленная резкость не сбивалась при смене фокусного расстояния.
Сегодня большую популярность получили объективы с автофокусом, поэтому для дешевизны конструкции вышеприведенное условие перестало соблюдаться. Несмотря на это профессиональные объективы репортеров, при смене фокусного расстояния все также как и раньше, не изменяют дистанцию фокусировки.
Трансфокаторы обладают рядом преимуществ и недостатков. К достоинствам можно отнести возможность быстро изменить масштаб изображения. Это в свою очередь позволяет получить более качественное фото. Трансфокатор легче, чем несколько объективов с дискретными фокусными расстояниями, да и покупка одного трансфокатора обойдется дешевле.
Благодаря такой оптике кинематограф расширил свои возможности, появилось приближение и отдаление при неподвижной камере, а также эффекты, которые получаются благодаря комбинированию перемены фокусного расстояния и движения камеры. Еще одним несомненным достоинством трансфокатора можно назвать создание снимков с зум-эффектом.
Основные недостатки объектива - это не лучшие характеристики оптики, малая светосила, накопление в объективе пыли при изменении фокусного расстояния. Как правило, конструкция дискретного объектива подразумевает не более 12 линз, исключение - сверхширокоугольные и телеобъективы длиннее 20см.
Зум-объективы имеют большое количество двигающихся частей, поэтому качество изображения напрямую зависит от качества изготовления, как подвижных механизмов, так и непосредственно линз. Сегодня появилась альтернатива таким объективам. Это объективы имеющие коэффициент увеличения от 10.
Они также не лишены недостатков - большая стоимость, потеря светосилы и ухудшение качества. Зум- объективы имеют более высокую дисторсию и хроматическую аберрацию, если сравнивать их с дискретными объективами в одном и том же ценовом диапазоне. При этом зум-объективы известных брендов, проходя различные тесты, получают высокую оценку, так как эти недостатки незаметны на глаз.
Не во всех форматах есть зум-объективы. Большой формат, не имеющий такого объектива - листовая плёнка от 90×120 мм до 180×240 мм, средний формат - один зум не широкоугольный, если речь идет о формате 60×45 мм, то встречается ещё зум для работы в портретном диапазоне.
Множество трансфокаторов в формате 24×36 мм, но при этом коэффициент увеличения практически не превышает 7. Есть зум-объективы в полукадровом и меньшем формате с коэффициентом увеличения более 18.
Трансфокатор с кратностью зума >9× называют ультразумом. Несъемный объектив также называют ультразумом. Такой объектив сегодня встречается фактически в каждой цифровой «мыльнице».
В зависимости от исполнения камеры видеонаблюдения могут иметь два типа объективов - встроенные и сменные (приобретаемые отдельно). Несмотря на то, что объектив, равно как камера, имеет такую характеристику как разрешающая способность, подробно останавливаться на ней не будем, поскольку при выборе объектива приоритетно обращают внимание на другие характеристики и опции, а именно:
Фокусное расстояние
Эта характеристика объектива определяет его угол обзора, соответственно размер изображения и степень его детализации (). Чем больше фокусное расстояние объектива тем дальше "видит" камера видеонаблюдения, но при этом имеет меньшую площадь зоны обзора.
Резкость изображения
Если нарисовать схемы получения изображения для объектов, находящихся на различном удалении от объектива, то можно увидеть, что они располагаются в разных плоскостях (рис.1).
Для получения резкого изображения матрица камеры видеонаблюдения должна находиться в соответствующей плоскости. Достигается это перемещением объектива относительно матрицы.
Существует, однако, значительное количество камер (со встроенными объективами), не нуждающихся в наводке на резкость.
Опустив теоретические выкладки с определенной долей допущения можно принять, что при выполнении соотношения S/F>100 изображение, формируемое объективом, находится вблизи фокальной плоскости и наводки на резкость не требует.
Таким образом, для камеры видеонаблюдения с фокусным расстоянием, например, 8 мм все объекты, находящиеся на расстоянии более 80 см будут отображаться с достаточной степенью резкости.
В остальных случаях нужно учитывать такой параметр как глубина резкости, определяющий минимальное и максимальное расстояния в пределах которых изображение сохраняет резкость.
Относительное отверстие (диафрагма)
Если подходить строго, то диафрагма - это устройство, обеспечивающее изменение относительного отверстия объектива: 1/k=D/f , где:
- 1/k - относительное отверстие,
- D - диаметр входного зрачка объектива,
- f - его фокусное расстояние.
На практике указывают значение k (диафрагменное число), чтобы не возиться с дробями.
Чем больше относительное отверстие (соответственно значение k меньше) тем объектив имеет большую светочувствительность, однако про больших уровнях освещенности матрица камеры может войти в режим насыщения (не справиться со световым потоком).
Поэтому для видеонаблюдения при условиях изменяющейся в больших пределах освещенности (уличное видеонаблюдение) применяются устройства автоматически изменяющие относительное отверстие (автоматическая регулировка диафрагмы - АРД).
Следует знать, что уменьшение относительного отверстия увеличивает глубину резкости объектива. Соответственно, при настройке резкости объектива с АРД ее нужно производить в условиях максимально низкой освещенности.
Резкость камеры видеонаблюдения настроенной при ярком солнечном свете в сумерках может значительно ухудшиться.
Варифокальные объективы и трансфокаторы
Варифокальным называют объектив с возможностью регулировки фокусного расстояния в определенных пределах (так называемый ZOOM). Трансфокатор же - это моторизованный варифокальный объектив.
Очень кратко рассмотрим их достоинства и недостатки:
Ручной варифокальный объектив целесообразно использовать для случаев, когда по каким либо причинам невозможно произвести расчет требуемого фокусного расстояния, например, до последнего момента не определено место установки камеры видеонаблюдения.
Трансфокаторы можно применять при наличии сотрудника физической охраны, контролирующего обстановку на объекте при посредстве системы охранного видеонаблюдения . Как правило, одновременно используется поворотное устройство видеокамеры.
Это приводит к тому, что при больших фокусных расстояниях угол обзора принимает достаточно малые значения, соизмеримые со скоростью поворота камеры. То есть быстро "попасть" в нужную зону контроля становится очень тяжело.
Кроме того, система подвижных линз обладает худшими оптическими характеристиками, нежели "классические" объективы и меньшим уровнем надежности.
* * *
© 2014-2019 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют исключительно ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.