Характеристики ТВ-камер

1. Оптичний формат відповідає розмірам фоточутливої області ПЗЗ-матриці в дюймах.

Основні формати – 1/4", 1/3", 2/3" та 1". Чим більше оптичний формат, тим менше (при інших рівних умовах) геометричні спотворення зображення.

2. Розділова здатність – максимальна кількість телевізійних ліній (ТВЛ), які розрізняються візуально в вихідному сигналі ТВ-камери при мінімально допустимій глибині модуляції 10%. Розділова здатність по горизонталі визначає максимальну кількість градацій від чорного до білого, які можуть бути отримані від ТВ-камери в центральній частині екрану. Чим більше розділова здатність ТВ-камери, тим менше деталі можливо розрізнити на зображенні.

Розділова здатність чорно-білих ТВ-камер, зазвичай, 380…420 ТВЛ, кольорових - 320 ТВЛ.

В системах ТВ-спостереження високого класу використовують камери з підвищеною розділовою здатністю (500…600 ТВЛ для чорно-білих і 380…450 ТВЛ для кольорових камер).

3. Порогова чутливість – це мінімальна освітленість на ПЗЗ-матриці, при якій камера зберігає працездатність. Для чорно-білих ТВ-камер порогова чутливість є 0,1…0,5 лк, для кольорових – 1…3 лк.

Для спостереження об’єктів, які мають малу відбиваючу здатність використовуються камери високої чутливості – 0,01 лк і вище.

ПЗЗ-матриці мають властивість отримувати зображення в умовах темноти при подсвітці інфрачервоними променями. Для цього деякі ТВ-камери обладнуються ІЧ-прожекторами.

4. Синхронізація – прив’язка відеосигналу до фази напруги мережі 220 В / 50 Гц або зовнішнього джерела синхроімпульсів чи іншого сигналу.

В реальних телевізійних системах відеоспостереження відеосигнали декількох камер комутуються на один монітор. Тому необхідно, щоб перемикання камер відбувалося на початку кадра. Камери, що живляться від мережі 220 В / 50 Гц, від неї і синхронізуються. Камери, які живляться від джерел постійного струму (12 В), повинні мати зовнішнє джерело синхронізації – синхронізатор.

Відсутність зовнішньої синхронізації призводить до швидкої втомлюваності оператора, а при використанні в системі більше 8 камер – до постійних зривів зображення, що робить відеоспостереження неможливим.

5. Електронний «затвір» - це функціональний елемент електронної частини ПЗЗ-матриці, який забезпечує можливість зміни часу накопичення електричного заряду (витримки). Електронний «затвір» дозволяє отримати прийнятну якість зображення об’єктів, які швидко рухаються, і забезпечує працездатність камери в умовах високої освітленості. Електронні затвори забезпечують регулювання витримки в діапазоні від 1/50 до 1/15.000 (1/100.000).

6. Електронна діафрагма (електронний іріс) – це функціональний елемент електронної частини ПЗЗ-матриці, який забезпечує автоматичне регулювання витримки в залежності від рівня освітленості.

Автоіріс – здатність камери керувати об’єктивами з електромеханічним регулюванням діафрагмою і вбудованим підсилювачем. Наявність автоіріса дозволяє регулювати глибину різкості. Якщо керування об’єктивом виконується без підсилювача, то застосовують термін «пряме управління». Для підключення об’єктива з діафрагмою, яка електрично управляється, в камері повинні бути передбачені роз’єми Аi (автоіріс) і/або DD/DC (пряме управління) і потенціометр регулювання рівня сигналу прямого управління.

7. Автоматичне регулювання підсилення (АРП) – властивість електронної частини камери змінювати коефіцієнт підсилення в відеотракті в залежності від рівня відеосигналу. АРП згладжує зміни рівня сигналу і дозволяє отримати прийнятне зображення на моніторі при недостатній освітленості об’єкту. Діапазон регулювання обмежується 12-20 дБ (4-10 разів). Якщо відеосигнал підсилювати більше, то це призведе до значного його зашумлення і, як наслідок, погіршення якості зображення.

8. Відношення сигнал/шум дозволяє оцінити якість телевізійного сигналу

,

де S – рівень сигналу, В, N – рівень шуму, В.

У камер високого класу це відношення досягає 58 дБ, що дозволяє доводити АРП до 45 дБ.

9. Гама-корекція відеосигналу - внесення нелінійних спотворень у відеосигнал для кращого відтворення.

Камери з гама-корекцією мають коефіцієнт попереднього спотворення постійний 0,45 або такий, що змінюється вручну в діапазоні 0,25/0,45/1,0.

10. Компенсація «заднього» світла (компенсація засвітки) – це здатність камери автоматично встановлювати витримку і параметри підсилення по вибраному фрагменту зображення. При цьому камера налаштовується не на середню освітленість об’єкту (сцени), а на освітленість центральної частини.

11. Конструкція вузла під’єднання об’єктива

Для встановлення змінних об’єктивів на камеру використовують два типи стандартних різьб:

- тип С – різьба 2,54 х 0,8 мм і відстань від задньої площини об’єктиву до опорної площини ПЗЗ-матриці 17,5 мм;

- тип CS - різьба 2,54 х 0,8 х 12,5 мм і відстань від задньої площини об’єктиву до опорної площини ПЗЗ-матриці 12,5 мм.

Мініатюрні камери для приховуваного спостереження мають спеціальну насадку з волоконно-оптичним кабелем, на кінці якого закріплюється об’єктив з діаметром зрачка від 0,9 до 2 мм (pin-hole).

12. Напруга живлення

Більшість телекамер живляться від мережі змінного струму 220 В / 50 Гц або від джерела постійного струму 12 В. Рідше використовуються змінна напруга 24 В і постійна напруга 9 В.

В зв’язку з чутливістю кольорових камер до перепадів напруги необхідно застосовувати стабілізовані джерела живлення. Для живлення декількох камер використовуються індивідуальні джерела живлення для кожної камери або загальне джерело для всіх камер.

Об’єктиви

Об’єктив – це пристрій, який формує зображення об’єкта в площині ПЗЗ-матриці.

Як правило, кожний об’єктив розрахований на ПЗЗ-матрицю певного формату.

Параметри об’єктивів

Фокусна відстань - характеризує величину кута зору при певному оптичному форматі камери. Меншому куту зору відповідає більша фокусна відстань і навпаки.

Трансфокатор – пристрій, що дозволяє змінювати фокусну відстань в широких межах (zoom-функція).

Відносний отвір F визначає освітленість на ПЗЗ-матриці. В іноземній літературі як аналогічну характеристику використовують фокальне число, під яким розуміють відношення фокусної відстані об’єктиву до діаметру вхідного зрачка. Світлосила об’єктиву обернено пропорційна квадрату фокального числа.

На об’єктивах вказують діапазон зміни світлосили, наприклад, F1,2-360. Перше число вказує світлосилу при повністю відкритій діафрагмі, а друге – при повністю закритій діафрагмі.

Дата добавления: 2015-10-26