Реализация функциональных возможностей современных видеокамер и генерация видеопотока с четкой детализированной картинкой во многом зависят от объектива. Формат, технические характеристики, грамотная настройка – эти параметры объектива влияют на эффективность работы системы видеонаблюдения и решение конкретных задач безопасности. Эксперты из компаний "АРМО-Системы", "Фирма "Видеоскан" и "Болид" оценили текущую ситуацию на рынке в области объективов, объяснили востребованность одних устройств и почти полное исчезновение других, а также дали профессиональные рекомендации по выбору подходящих технологий.

В каких случаях оправданно использование отдельных сменных объективов?

Роман Баранов, Бренд-менеджер компании "АРМО-Системы":
Существует ряд задач, для наиболее эффективного решения которых целесообразно индивидуально выбрать камеру (матрицу), объектив и кожух. Использование сменных объективов оправдывает себя в тех случаях, когда технические характеристики интегрированного изделия недостаточны либо его цена выходит за рамки бюджета. Например, требуется высокая светосила объектива, большая кратность зума или оборудование будет использоваться в агрессивной либо взрывоопасной среде. Еще один пример – создание своего уникального решения, не имеющего прямых аналогов. Здесь уместно провести аналогию с мультитулом и набором специализированных инструментов.

MV Camera Lens.jpg

Николай Чура, Технический консультант компании "Фирма "Видеоскан":
Самый простейший случай – когда в силу внешних причин вы располагаете видеокамерой под сменный объектив либо подобная камера по своим характеристикам более предпочтительна. Другой вариант – если требуется оптика с повышенной светосилой, большей кратностью изменения фокусного расстояния как в ручном, так и в дистанционно управляемом режиме (зум). Но в любом случае отдельный объектив, как и отдельная камера, как бы предполагают более высокое качество продукта.

Евгений Гуменюк, Начальник сектора технических средств видеонаблюдения ЗАО "НВП "Болид":
Применение отдельных сменных объективов предпочтительно при использовании корпусных камер или камер машинного зрения, которые конструктивно не имеют встроенного объектива. Прежде всего это нужно для задач, требующих применения камер, обладающих специфическими характеристиками, в специальных защитных кожухах, либо когда требуется объектив с свойствами, недоступными встроенным аналогам. Например, трансфокаторы с фокусными расстояниями более 100 мм.

Почему на рынке преобладают видеокамеры со встроенным объективом?

Роман Баранов, "АРМО-Системы":
Преобладание интегрированных изделий связано с тем, что они позволяют решить основные задачи, подходят для большинства ситуаций. Интегратор тратит меньше времени на сборку системы, а если, к примеру, объектив моторизованный и камера имеет функцию автофокуса, то экономит время на пусконаладке. Однако на рынке присутствуют и моторизованные объективы C- и CS-mount, что в некотором роде дает второе дыхание сборным системам, поскольку проектировщики и интеграторы не ограничены готовыми решениями, имеют больше выбора и пространства для творчества.

Николай Чура, Фирма "Видеоскан":
Стремление к камерам со встроенным объективом обусловлено несколькими причинами. Снимается проблема оптимального подбора отдельных узлов системы, требующего более широкого предложения этих узлов и высокой квалификации как проектировщика, так и исполнителя проекта. Эта задача еще больше усложняется при необходимости использования защитного бокса и устройств дополнительной подсветки, особенно в случае невидимой инфракрасной (ИК) подсветки.

Евгений Гуменюк, НВП "Болид":
Основными причинами преобладания видеокамер со встроенным объективом являются низкая стоимость при равном качестве изображения и отсутствие необходимости подбора подходящего объектива. Подавляющее число систем видеонаблюдения не требуют применения видеокамер с особыми возможностями, к тому же сейчас на рынке достаточно камер для специальных задач или условий эксплуатации.

Видеокамеры развиваются, становятся универсальнее, получают более длиннофокусные и скоростные объективы, климатические модули, антикоррозионные и взрывозащищенные корпуса. При сравнительно невысокой стоимости такие видеокамеры позволяют проектировщику не задумываться о подборе подходящего объектива и оболочки к камере. Эта тенденция способствует дальнейшему вытеснению корпусных видеокамер и объективов к ним с рынка охранного видеонаблюдения.

Возможно ли в ближайшем будущем массовое возвращение объективов большого формата?

Роман Баранов, "АРМО-Системы":
На данный момент наиболее массовый формат матрицы в системах видеонаблюдения – 1/2,8–1/2,7" с разрешением 2–5 Мпкс. Следующий по популярности – ½–1/1,7" с 5–12 Мпкс. Как правило, чем больше матрица, тем больше должен быть объектив и тем они дороже. Технологии не стоят на месте, однако на сегодняшний день формат крупнее 1/1,8" (2/3", 4/3" и т.д.) используется прежде всего в системах технического зрения. Объективы и матрицы больших форматов вполне могут стать более востребованными в CCTV в будущем, если это, к примеру, даст существенные преимущества для видеоаналитики (позволит успешнее детектировать интересующие события в автоматическом режиме, уменьшит зависимость системы от оператора) или даст возможность заменить несколько камер меньшего формата.

Николай Чура, Фирма "Видеоскан":
Главным препятствием применения объективов большого формата, кроме их массогабаритных характеристик, является крайне высокая стоимость. Рост цены для оптики подчиняется почти такому же "ужасному" закону, как и в сенсорах. Кратность роста апертуры приводит к росту цены почти в четвертой степени кратности. Но стремление к применению больших форматов изображения (4К и 8К) подталкивает к вынужденному росту форматов как датчиков изображения (CCD- или CMOS-матриц), так и применяемой оптики. Здесь можно возразить, что в достаточно серьезных гаджетах (айфонах и смартфонах) уже давно применяются миниатюрные матрицы на 8, 12 и более мегапикселей с миниатюрной же оптикой. Однако задача видеонаблюдения – обеспечить максимально возможное качество изображения при минимальной освещенности. Причем всевозможные цифровые "примочки", как накопление по времени или площади, шумоподавление или цифровая коррекция четкости при субъективном улучшении картинки, в реальности уменьшают пространственное и временное разрешение изображения.

Применение сверхширокоугольных объективов и панаморфной оптики растет или сокращается?

Роман Баранов, "АРМО-Системы":
Сверхширокоугольные или Fisheye-объективы применяются в потолочных камерах, вызывных панелях домофонов. Чаще всего они создают эквидистантную (равнопромежуточную) проекцию изображения. Недостатком таких решений можно назвать значительное искажение геометрии и сжатие объектов по краям кадра до трудноразличимых размеров, эффект дверного глазка. Панаморфные объективы используют стереографическую (равноугольную) проекцию, за счет чего изображение по центру выглядит не настолько выпукло, а по краям не настолько сжато, как у классических Fisheye. Благодаря этому общая детализация картинки существенно выше и она гораздо лучше подходит для развертки в панораму и виртуальных туров. Это также важно для задач маркетинга (подсчета посетителей, построения тепловых карт и т.д.). В борьбе за покупателя производители упомянутых устройств переходят на панаморфную оптику, тем самым повышая качество продукта.

Каковы особенности объективов для тепловизоров?

Роман Баранов, "АРМО-Системы":
Основным отличием тепловизионных объективов является рабочий диапазон спектра – 8–14 мкм вместо 0,4–0,9 мкм у цветных камер. Второе отличие – гораздо более широкий диапазон рабочих температур, например -40…+80 °C против стандартных -10…+50 °C. Третье – атермализация, или компенсация расфокусировки изображения, которая нарастает с отклонением температуры объектива от нормальной (+20…+25 °С). Для видимого спектра атермализацию можно встретить в некоторых трансфокаторах большой кратности, например х62. И наконец, тепловизионные объективы зачастую имеют более высокую светосилу (F0.95, F1.0), чем объективы видимого диапазона. Таким образом компенсируется недостаточная чувствительность тепловизионных сенсоров.

Ожидает ли нас переход объективов на систему управления диафрагмирования P-Iris?

Роман Баранов, "АРМО-Системы":
Там, где это дает существенные преимущества, – в системах распознавания автомобильных номеров, лиц, где есть требования к стабильно высокому качеству изображения, переход с DC-Iris на P-Iris фактически уже произошел. Система DC-Iris по-прежнему несколько дешевле P-Iris и остается востребована в низкобюджетном сегменте. Справедливости ради стоит упомянуть и камеры с объективами M12 (S-mount), в которых диафрагма фиксирована и не управляется. Они также занимают свою нишу.

Почему практически прекратилось широкое применение объективов Pinhole для скрытого наблюдения?

Роман Баранов, "АРМО-Системы":
Дело в том, что скрытое наблюдение в целом попало под законодательные ограничения и стало прерогативой спецслужб. Тем не менее схожие по конструкции объективы широко применяются в родственных видеокамерам устройствах – в вызывных панелях видеодомофонов.

Скачать полную версию статьи в формате PDF.