چگونه شناخت و انتخاب لنزها در سیستمهای نظارت تصویری

منبع: مجله حفاظت و ساختمان

زاویه دید

نکته مهم در انتخاب دوربین ها میدان دید آن است که توسط دو مولفه فاصله کانونی Focal length و ابعاد سنسور تصویر image sensor تعیین می گردد هر دومولفه فوق معمولا در مشخصات فنی دوربین ها ذکر می گردد .

فاصله کانونی به معنی فاصله نقطه کانونی لنز از نقطه ورود نور به داخل لنز می باشد و نقطه کانونی نقطه ای است که درآن تمام نورهای ورودی به لنز تجمیع می گردند . هرچه فاصله کانونی زیادتر باشد میدان دید کمتر می شود .

بهترین و سریعترین راه برای انتخاب نقطه و فاصله کانونی استفاده از محاسبه کننده های موجود برای این کار است ( به صورت خط کش و یا برنامه کامپیوتری موجود است

ابعاد سنسورهای تصویر در دوربین های تحت شبکه معمولا یک چهارم اینچ ، یک سوم اینچ ، یک دوم اینچ ، دو سوم اینچ می باشد که آیتم مهمی در محاسبه می باشد .

اشکال استفاده از محاسبه گرهای کامپیوتری و دستی این استکه شما به صورت عملی تصویر بدست آمده را نمی بیند ، لذا ممکن است اشکالاتی در تصویر مانند تقعر در گوشه های تصویر مشاهده شود و

حوزه دید و یا همان ناحیه قابل دید توسط دوربین به سه دسته طبقه بندی می شود :

۱- دید عادی ( Normal view ) : همان حوزه و وسعت دید چشم انسان را داریم .

۲- دید بزرگنمایی شده ( Telephoto ) :

قاعدتا با داشتن تصویری بزرگ نمایی شده وسعت دید کم یم شود و جزئیاتی که با چشم عادی قابل مشاهده نیست در این تصاویر وضوح و بزرگنمایی بیشتری پیدا می کند .

لنزهایی با یان مشخصه بیشتر برای پروژه ها و مکانهایی استفاده می گردند که یا فاصله محل یا شی ء مورد هدف دور است و یا شی ء در اندازه و ابعاد کوچکی است .

لنزهایی که دید بزرگنمایی دارند اصولا نور کمتری را نسبت به لنزهای دید عادی ( Normal view ) جذب می کنند .

۳- دید وسیع wide angle

دید وسیع و پهن به نسبت دید عادی دارای پهنای بیشتری می باشد ولی در عوض جزئیات تصویر نسبت به دید عادی کمتر در تصویر دیده می شود . این تصویر دارای عمق بیشتر می باشد ولی عیب کوچک و قابل چشم پوشی این نوع تصاویر انحنای جزئی در گوشه های آن است که مانند لنزهای fish eye

معرفی سه نوع از انواع لنزنها :

لنز ثابت ( fixed lens ) : این لنز قابلیت تغییر فاصله کانونی را ندارد و در نتیجه حوزه و وسعت دیت در آن ثابت است که به انواع مختلف Normal – Telephoto و یا Wide موجود می باشد .

فاصله کانونی معمول در لنزهای دوربین تحت شبکه mm 4 می باشد .

لنز متغییر Vari-Focal

این اسم از کمله various به معنای مختلف نشات گرفته ، یعنی لنزی با فاصله های کانونی مختلف که در نتیجه با فواصل کانونی مختلف که در نتیجه با فواصل کانونی مختلف وسعت دید مختلف نیز خواهیم داشت . در این نوع لنزها فاصله کانونی از روی لنز به صورت دستی تنظیم می گردد و همچنین باید فوکوس تصویر را نیز به صورت دستی از روی لنز اعمال نمائیم .

در لنزهای متغیر برای دوربین های تحت شبکه معمولا فاصله کانونی آنها بین mm 3 تا mm 8 قابل تغییر است .

لنزهای زوم ( zoom lens )

همانند لنزهای متغییر قابل تغییر می باشد اما در این لنزها احتیاج به تنظیم فوکوس در زمان تغییر وسعت تصویر نمی باشد .

تغییر زوم در این نوع لنزها به صورت دستی یا اتوماتیک امکان پذیر است و همچنین با مشخصه ای خاص از هم متمایز می گردند .

مثلا ( ۳x- zoom ) که این عدد زوم تناسبی است بین بیشترین و کمترین فاصله کانونی در لنزها .

 

همخوانی لنز و سنسور :

اگر دوربین مورد نیاز شما قابلیت تعویض لنز را داشته باشد این نکه بسیار مهم است که لنزی مناسب با مشخصات فنی دوربین انتخاب گردد .

لنزها برای سنسورها با ابعاد متفاوت ساخته می شوند ، ابعاد سنسورها همانطور که قبلا اشاره شد یک دوم اینچ ، یک سوم اینچ ، یک چهارم اینچ ، دو سوم اینچ می باشد .

مثلا لنزی که برای سنسور یک سوم اینچ است می تواند تصویر روی سنسور یک سوم اینچ و یک چهارم اینچ تولید کند ولی روی سنسور دو سوم اینچ نمی تواند .

در حقیقت اگر ابعاد تصویر لنز کوچکتر از ابعاد سنسور تصویر دوربین image sensor باشد قسمتی از گوشه های تصویر به صورت سیاه شده می شود و اگر ابعاد سنسور تصویر کوچکتر از ابعاد تصویر لنز باشد مقداری از تصویر گرفته شده توسط لنز از دست رفته محسوب شده و دیده نمی شود . در واقع اصل تطابق تصویر بر روی سنسور طرح است .

مواردی در پروژه ها پیش می آید که ناچار به استفاده از دوربینی مثلا با سنسور یک چهارم اینچ هستیم و لنزی که در بازار قابل عرضه است با مشخصه ای خاص می باشد و ابعاد تصویر آن برای سنسور یک دوم اینچ می باشد ، این لنز قابل اسفتاده است ولی مقداری از تصویر از دست رفته و باید مشتری را نسبت به آن توجیه کرد ، ولی در جایی که قرار است لنزی انتخاب گردد که گوشه های تصویر سیاه شود . این لنز اصلا مناسب نیست و راه حل امنیتی شما ناقص و توجیه ناپذیر خواهد بود .

نکته دیگر در انتخاب لنز ها توجه به مشخصه مگاپیکسل بودن دوربین یا همان سنسور تصویر در دوربین است که برای این نوع دوربین ها قاعدتا لنزهای مگاپیکسی باید انتخاب شود چرا که پیکسلهای سنسور تصویر دراین دوربین ها بسیار ریزتر از پیکسهای سنسور تصویر در دوربین های VGA ( پیکسل ۴۸۰×۶۴۰ می باشد .

با رعایت نکته ابعاد سنسور و رزولوشن دوربین می توان بهترین لنز را انتخاب کرد .

استاندارد نصب لنز بر روی دوربین ( standard lens Mount )

دو استاندارد نصب مهم در لنزهای دوربین های تحت شبکه مورد استفاده قرار می گیرد .

استاندارد Cs –mount و C-mount هر دو نوع لنز دارای شکل و شمایل یکسان هستند ، ولی تفاوت آنها در فاصله قرارگیری لنز و سنسور تصویر در هنگام پیچ کردن لنز روی دوربین می باشد .

C-mount : فاصله بین لنز و سنسور ۵/۱۲ mm می باشد . این قابلیت وجود دارد که لنز C-mount را روی دوربینی که لنز Cs-mount لازم دارد سوار کرد فقط یک رینگ تبدیل C به CS لازم داریم که آن را برای لنز CS استفاده کنیم .