CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии
Шрифт:
Небольшие и удобные приборы подобного типа позволяют выполнить качественную инсталляцию системы видеонаблюдения.
Кроме объективов с фиксированным расстоянием или вариообъективов есть и другие оптические устройства.
Одно из самых популярных — это 2х телеконвертер (или удлинитель). Телеконвертер — это небольшое устройство, обычно размещаемое между объективом и телекамерой. 2х конвертер увеличивает фокусное расстояние в 2 раза. Фактически это означает, что 16 мм объектив становится 32 мм, а вариообъектив 8-80 мм становится 16-160 мм и т. п. Хотя следует отметить, что и F-число тоже увеличивается на одну ступень. Например, если 2х конвертер
Другие дополнительные устройства — это внешние нейтрально-серые фильтры (ND-фильтры). Фильтры могут иметь различные коэффициенты ослабления света — 10х, 100х, 1000х.
Их можно комбинировать для получения большего коэффициента ослабления. Как мы уже говорили, внешние ND-фильтры могут сослужить хорошую службу при регулировке заднего фокуса и настройке автодиафрагмы. Поскольку они представляют собой стеклянные пластинки, вам придется как-то фиксировать их перед объективом. Чтобы ими было удобнее пользоваться, можно сделать что-то вроде держателя.
Поляризационные светофильтры могут потребоваться, если, например, телекамера направлена на окно или поверхность воды. Тогда из-за отражения света и бликов трудно разглядеть, что происходит за стеклом или на поверхности воды.
Поляризационные фильтры минимизируют эти нежелательные эффекты. Однако у них есть и небольшой недостаток — поляризационный фильтр требует вращения самого фильтра. Если неподвижно установленная телекамера направлена на фиксированную область, требующую использования поляризационного фильтра, то все прекрасно; а вот для телекамеры, установленной на поворотном устройстве, его использовать невозможно, так как она все время меняет свое положение, а объектив вращается при фокусировке.
В особых случаях, когда стоит задача наблюдения очень маленьких объектов, можно сфокусировать объектив на предметах, находящихся гораздо ближе, чем минимально допустимое расстояние до объекта (MOD). Этого можно достичь при помощи специального набора удлинительных колец, которые можно приобрести у некоторых поставщиков. Гораздо проще и удобнее использовать дополнительные кольца CS-крепления. Комбинируя одно или несколько колец в зависимости от фокусного расстояния, можно добиться макрообзора. Это может оказаться полезным при исследовании компонентов печатных плат, штампов, выявлении фальшивых купюр, изучении насекомых и других миниатюрных объектов.
Рис. 3.54. Оптические аксессуары
Рис. 3.55. Нейтрально-серый фильтр 1000х
Рис. 3.56. Удлинительные кольца
4. Общие характеристики телевизионных систем
В этой главе рассматриваются теоретические основы видеосигналов,
Чтобы понять основные принципы ТВ, мы должны обратиться к эффекту инерционности зрения (см. раздел «Инерционность», глава 2).
Как и кино, телевидение использует этот эффект, чтобы обмануть наш мозг: глядя на сменяющие друг друга на очень высокой скорости неподвижные кадры, мы верим, что видим «движущиеся картинки», или кинофильм.
В 1903 г. публике был показан первый фильм, «Большое ограбление поезда», созданный в лаборатории Томаса Эдисона (Edison Laboratories). Это событие ознаменовало собой начало кинематографической революции. Концепция телевидения, которая считается более молодой по сравнению с идеей кино, разрабатывалась, тем не менее, уже в конце XIX в. Все началось в 1817 г. с открытия шведским химиком Джонсом Берцелиусом элемента селена и фотоэлектричества. Он обнаружил, что количество электрического тока, вырабатываемого селеном под действием света, зависит от количества падающего на него света.
В 1875 г. американский изобретатель Кейри (G.R.Carey) собрал самую первую, довольно грубую, телесистему, в которой для формирования сигнала он использовал группы фотоэлементов. Сигнал воспроизводился на блоке из электроламп, каждая из которых излучала свет, пропорциональный количеству света, падающего на фотоэлементы.
Позднее в эту концепцию были внесены незначительные изменения вроде представленного П. Нипковым (Nipkow) в 1884 г. «развертывающего диска», в котором элементы сканировались механически вращавшимся диском с отверстиями, выстроенными в спираль. В 1923 г. была осуществлена первая практическая передача изображения по проводам — сначала Байрдом (Baird) в Англии, и чуть позднее Дженкинсом (Jenkins) в Соединенных Штатах. Первая телепередача транслировалась в 1932 г. компанией ВВС в Лондоне, а экспериментальные телепередачи осуществлялись берлинской компанией Fernseh, которую возглавлял изобретатель электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) профессор Манфред фон Арденн. Владимир Зворыкин, инженер российского происхождения, в 1931 г. разработал первую ТВ-камеру, известную под названием «иконоскоп» и работавшую по тому же принципу, что и появившиеся позднее камеры с передающей трубкой и электронно-лучевая трубка (ЭЛТ).
Рис. 4.1. Телевизионный приемник Байрда, 1923
Рис. 4.2. Иконоскоп Зворыкина
Обе эти технологии, кино и ТВ, для достижения эффекта движения воспроизводят много неподвижных изображений в секунду. Однако в ТВ неподвижные изображения проецируются не световым проектором через целлулоидную пленку, как в кино, а при помощи электронно-лучевого сканирования. Изображения формируются строка за строкой, подобно тому, как мы читаем книгу, слева направо и сверху вниз (если смотреть со стороны ЭЛТ).
Важную роль во всем этом процессе играет послесвечение люминофора, покрывающего ЭЛТ монитора. Оно зависит от типа люминофорного покрытия и яркости экрана.
Сегодня в мире существует и используется несколько различных ТВ-стандартов. Рекомендации CCIR/PAL используются на большей территории Европы, в Австралии, Новой Зеландии, большинстве стран Африки и Азии. Аналогичная концепция используется и в рекомендациях EIA/NTSC для ТВ-стандарта, используемого в США, Японии и Канаде, а также в рекомендациях SECAM, используемых во Франции, России, Египте, некоторых бывших французских колониях и странах Восточной Европы. Главное различие между этими стандартами заключается в числе строк развертки и частоте кадров.