Объективы высокого разрешения: Объектив высокое разрешение — Все промышленные производители

Объективы для мегапиксельных камер: индивидуальный подбор

В рубрику «Видеонаблюдение (CCTV)» | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Один из наиболее часто задаваемых клиентами нашей компании вопросов – почему мы «в базе» не комплектуем свои камеры объективами? И каждый раз приходится отвечать: «Такова политика производителя». Не видит он смысла ставить на мегапиксельные камеры какую-то одну универсальную модель. И мне думается, что этот подход логически обоснован и верен. Почему?

A. А. Торубаров
Генеральный директор компании Arecont Vision

Ответ прост: универсальное практически ВСЕГДА хуже специализированного. Автолюбители, к примеру, давно уже поняли, что зимой стоит ездить исключительно на зимних шинах, а летом – на летних. Это вопрос собственной безопасности. Тем более в нашем бизнесе. Клиент должен получать именно то, что наиболее точно подходит как раз для него, а не для гипотетического «среднего потребителя».

И наша задача – помочь подобрать ему наиболее подходящую из представленных на рынке моделей, максимально реализующую возможности камеры.

Основные технические параметры

Для начала немного теории. Начнем с того, что любой объектив представляет собой проекционную оптическую систему, основное назначение которой – проецирование изображения наблюдаемой зоны с минимальными искажениями на светочувствительную поверхность фотоприемника. Из длинного перечня характеристик оптической системы «объектив – IP-камера», на которые обязательно стоит обратить внимание, необходимо отметить следующие:

1. Разрешающая способность – определяет минимальный размер различимых по контрасту элементов изображения. Разрешение в оптике оценивается с помощью штриховых тестовых мир, представляющих собой мишень, как правило, на основе стеклянной пластины с нанесенными на ней штрихами. Количество таких штрихов, приходящихся на единицу длины, при условии их визуального распознавания и является мерой оценки оптического разрешения.

Если при проецировании такой миры на фотоприемник на получаемом изображении визуально можно различить штрихи, значит объектив разрешает данную пространственную частоту. Основную информацию о разрешении объектива несет указание в его технических характеристиках минимального размера пикселя, или количества линий на миллиметр, не только в центре, но и на краю (например, Resolution (Center, Corner) – 100 lp/mm, 60 lp/mm, то есть разрешение в центре – 100, на краю – 60 линий на мм). Для аналоговых камер нормальным считалось разрешение в 30–60 линий на мм, у мегапиксельных это значение – от 150 и выше.

2. Оптический формат – размер формируемого изображения или матрицы. Едва ли не важнейшее значение имеет соответствие формата матрицы объектива и камеры. Для многих камер используется матрица в 1/2 дюйма. При этом большинство мегапиксельных объективов имеет размер матрицы 2/3 дюйма. Соответственно заявленные производителем характеристики требуют корректировки. Некоторые компании указывают их сразу, некоторые подобной «ерундой» себя не утруждают.

За отсутствием информации приходится идти опытным путем, сравнивая схожие модели, где подобная информация указана официально. Для своей линейки камер мы взяли за основу соотношение 3 к 4. То есть объектив 2/3 дюйма с заявленным углом обзора по горизонтали в 40 градусов на камерах с форматом матрицы 1/2 дюйма и соотношением сторон 4:3 даст угол в 30 градусов.

3. Фокусное расстояние – расстояние от оптического центра объектива до поверхности матрицы. С фокусным расстоянием напрямую связано такое понятие, как угол обзора объектива. Короткое фокусное расстояние дает широкий угол обзора, но сами объективы, как правило, не отличаются «дальнобойностью». По мере увеличения фокусного расстояния угол обзора камеры сужается, зато растет предельная дальность, на которой возможна детализация рассматриваемого объекта;

4. Светосила – определяется отношением эффективного диаметра передней линзы объектива к величине фокусного расстояния и характеризует чувствительность IP-камеры. Чем меньше значение указанного числа, тем лучше камера работает в условиях слабой освещенности. Объективы с маркировкой F1.4 сегодня едва ли не лучшие из тех, что есть на рынке.

Мегапиксельные камеры характеризуются в первую очередь высокой разрешающей способностью, что предъявляет определенные и довольно жесткие требования к используемой на них оптике. Тщательный подбор и сочетание различных линз со сферическими и асферическими поверхностями (в изделиях ведущих производителей, как правило, используются только стеклянные линзы, причем самой тонкой шлифовки) позволяют устранить практически все возможные геометрические и хроматические аберрации, и в результате пользователь имеет в системе четкое и контрастное изображение, необходимое для точной идентификации объекта. При этом широкая апертура мегапиксельных объективов позволяет получать четкие изображения даже при низкой освещенности.

Практические расчеты

Разобравшись с терминами, переходим непосредственно к оптимальному построению системы «объектив – IP-камера». И начнем с… ПОДБОРА КАМЕРЫ!

Допустим, существует необходимость контролировать (и по возможности идентифицировать) всех проходящих через ворота шириной 5 м на территорию охраняемого объекта. Решение этой задачи в первую очередь зависит от возможностей камеры и лишь потом – от установленного на нее объектива. Хотя официального стандарта нет, большинство специалистов считают достаточными следующие параметры: обычное наблюдение (фиксация события) обходится цифрой в 80–100 точек на м; распознавание автомобильных номеров – 170–190 точек на м; идентификация личности – 250–270 точек на м и т.д. Имея заданную ширину объекта в 5 м и задачу контроля входящих, приходим к выводу, что оптимальной будет 2-мегапиксельная камера с разрешением 1600(Н)х1200(W) (1600 делим на 270 – получаем 5,93 м). Вот теперь можно и подбором объектива заняться. Но для этого необходимо прежде всего установить соответствие объектива и камеры.

Честно говоря, странно, что до сих пор зависимость картинки от объектива зачастую не рассматривается клиентами как прямая. Дескать, если характеристики камеры заявлены как 2 Мпкс, то и разрешение 1600 на 1200 мы получим при любом раскладе. Что бы ни «навинтили» в качестве оптики. И очень удивляются, что картинка с AV2100 и объективом «Хай Резолюшн» (до 1 Мпкс) почему-то хуже той, что они видели при демонстрации, к примеру, на выставке. Для мегапиксельных камер желательно подбирать объективы, хотя бы приблизительно соответствующие разрешению камеры. Для 1,3-мегапиксельных камер – объективы не менее 1 Мпкс, для 2-мегапиксельных – 1,5–2 Мпкс и т.д. Иначе возможности камеры будут просто «зажаты» до уровня разрешения объектива.

Следующий шаг – определение необходимого фокусного расстояния. У нас есть ширина контролируемой зоны – 5 м – и расстояние, на котором от проходной весит камера, – допустим, 20 м. Как раз для таких ситуаций на сайтах солидных компаний размещают 2 калькулятора, дающих четкий ответ на поставленный вопрос. Задаем известные параметры – 5 и 20 м и получаем, что необходим объектив с фокусным расстоянием 25,6 мм.

Можно сделать расчет результирующего угла объектива – получим 14,23 градуса. Каждый выбирает то значение, которое ему более понятно.

Особого внимания требует подбор объективов к камерам формата «день/ночь», использующим фильтр IR Cut-off. НАСТОЯТЕЛЬНО НЕ РЕКОМЕНДУЮ применять в этом случае обычные мегапиксельные модели. По крайней мере для камер с разрешением от 2 Мпкс и выше. Иначе вам придется внести в свой рабочий график обязательные акробатические упражнения со стремянкой утром и вечером – «ушедший» фокус будет требовать корректировки в светлое время суток и с наступлением сумерек. А вот объективы с буквами IR в маркировке – самое то! Смело ставьте и спите спокойно. Применение этих объективов позволяет избежать расфокусировки, когда спектр проходящего через объектив света смещается в инфракрасную область. Этот эффект возникает из-за того, что в разное время суток свет, проходящий через объектив, имеет разную длину волны, а у волн разных длин разнится коэффициент преломления.

Объективы с ИК-коррекцией имеют специальный состав стекла и/или специальное напыление на стекло, которые практически полностью компенсируют эффект расфокусировки. Суть ее заключается в том, что коэффициент преломления и прозрачность материала линз остаются постоянными в широком диапазоне частот светового потока. Добавлю еще, что если в системе используется ИК-подсветка, то применение объективов с ИК-коррекцией является обязательным требованием.

Важные функции

При частой смене освещения на охраняемом объекте полезной может оказаться функция автодиафрагмы, когда открытие/закрытие диафрагмы объектива управляется сигналом, который поступает с камеры, оценивающей количество света, поступающего на матрицу фотоприемника. Хотя во многом востребованность этой функции – отголосок века аналоговых камер. В большинстве современных моделей мегапиксельных камер возможно добиться хорошей картинки при смене освещения и не прибегая к услугам автодиафрагмы. Как правило, хорошая IP-камера сама умеет подстраиваться под изменившиеся условия освещения.

Коль скоро мы заговорили об автодиафрагме, не могу не обратить внимание на еще одно распространенное заблуждение. Считается, что в объективах с ручной диафрагмой приближение объекта наблюдения невозможно, единственная доступная функция – настройка фокусировки, а спектр применения таких объективов ограничен – обычно их используют в камерах, наблюдающих за входами на объекты. Это неверно. Точнее, верно только для «оптического» зума. Между тем многие модели мегапиксельных видеокамер обладают цифровым зумом самой камеры: двух-трехкратного приближения, достигаемого за счет того, что каждый объект в мегапиксельной камере описывается большим количеством точек по сравнению с аналоговыми, зачастую вполне достаточно…

Идеальные пары

Учитывая трехлетний опыт работы на рынке именно с мегапиксельными системами «камера – объектив», позволю себе несколько рекомендаций, которые, надеюсь, не сочтут скрытой рекламой. Для камер с разрешением до 2 Мпкс и при расстоянии до рассматриваемого объекта не более 50–60 м, оптимальными, на наш взгляд, являются модели Computar M. ..-MP (M0814-MP/M1214-MP и т.д.). А из вариофокалов – Tamron 12VM412ASIR и Tamron 12VM1040ASIR.

2–3-мегапиксельные модели камер лучше всего «уживаются» с продукцией компаний KOWA (модели LM…JCM) и SpaceCom (JHF….M или MK), а KOWA LMVZ 3510-IR и KOWA LMVZ9020-IR являются «хитами» для камер формата «день/ночь».

Подбор объективов для камер с разрешением больше 3 Мпкс является наиболее трудным делом. Конечно, есть превосходные трансфокаторы с подобным и даже более высоким разрешением, вот только цена на них порой в разы превышает цену самой камеры. А из объективов с фиксированным фокусным расстоянием лучшим решением, на наш взгляд, является Fujinon серии HF… SA-1. Хотя говорят, что и у KOWA появились хорошие модели для 5–10 Мпкс. Любопытно будет попробовать.

Чтобы не платить дважды…

И последнее. Не стоит экономить на мелочах. Копеечная выгода сегодня завтра может обернуться серьезными потерями после установки комплекса на охраняемом объекте. Конкретный пример: на одной из выставок подошли к нам представители китайского производителя оптики. Продемонстрировали свою продукцию. Специалисты компании были в восторге – качество линз заслуживало всяческих похвал. Японцы не всегда могут обеспечить такое. А уж цена и вовсе была смешная – порядка 30 долларов за 3-мегапик-сельный объектив. Казалось бы – вот оно, решение всех проблем. Хорошо, что не стали брать крупную партию, поостереглись. И правильно сделали. В ходе длительного теста выявилась интересная особенность – регулировочные винты и кольца объектива редко выдерживали больше 6–7 настроек. Фокус просто переставал строиться. Хотя к стеклу никаких претензий – удачные экземпляры успешно трудятся вот уже два года. Отсюда главный вывод: не хотите проблем – берите модели, рекомендованные производителем (поставщиком) для конкретной камеры.

Опубликовано: Журнал «Системы безопасности» #4, 2010
Посещений: 11350

В рубрику «Видеонаблюдение (CCTV)» | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

2 функции объектив мобильного телефона 0.

45X Широкоугольный объектив и 12.5X макро объектив камеры высокого разрешения универсальный

Дизайн 2 в 1
Широкоугольный объектив uper 0,45x + макрообъектив 12,5x с широкоугольным объективом 0,45x, расширяющим более широкое видение, идеально подходит для съемки больших диапазонов, особенно идеально подходит для групповых снимков, которая может держать большую группу людей на одной фотографии идеально, без темных углов.
Четкое изображение
Он разработан с выпуклой структурой с одной линзой, многослойным покрытием, острым изображением и четким изображением.
Высококачественный материал
Объектив изготовлен из авиационного алюминия и импортированного из германии оптического стекла, окисление поверхности многоканальной технологической поверхности является стабильным, а Защитная линза имеет более текстуру.
Микроскопическая фотография
Макрообъектив отлично подходит для детального фотографирования крошечного объекта, идеально подходит для съемки цветов, травы, монет, насекомых и т. д. благодаря этому, весь мир пейзажа, взятый в вашем мобильном телефоне, Высококачественный объектив камеры мобильного телефона, позволяет сохранить хорошие воспоминания.
Универсальное использование
Подходит для большинства смартфонов, ipad, планшетов с диаметром камеры меньше или равен 13 мм
Несравненное Качество: уникальный внешний вид объектива камеры делает его стильным и гладким, мягкий резиновый зажим легко регулируется и не оставляет царапин или следов на вашем мобильном устройстве.
Инструкции
Широкоугольный объектив и макрообъектив соединяются вместе, чтобы использовать макрообъектив, вам нужно отделить два объектива отвинчиванием, затем, сохраняя расстояние от объекта 1-2 см, вы получите более четкие изображения, и для использования широкоугольного объектива, вы должны оставить два объектива прикрученными.

Как правильно подобрать объектив для камеры наблюдения

Одной из ключевых составляющих видеокамеры является объектив, который обладает большим количеством собственных характеристик, напрямую связанных с качеством получаемого изображения. Даже самая дорогая высококачественная камера может сильно разочаровать, если к ней неправильно подобрать объектив.

Объектив – это система линз, предназначенная для проецирования изображения объекта наблюдения на светочувствительный элемент камеры. При прохождении через все линзы объектива часть света теряется. Вместе с ней теряется и четкость проходящей через объектив картинки. Этой особенностью обусловлено существование двух видов объективов.

Аналоговые – объективы, пропускающие изображение средней четкости, достаточной для установки на стандартных аналоговых камерах.

Мегапиксельные. В таких объективах линзы подбираются с высокой четкостью, чтобы размер пятна собираемых на матрице лучей был как можно меньше. Часто в таких объективах используют асферические линзы, обеспечивающие четкие линии не только в центре изображения, но и по его краям. Такие объективы характеризуются разрешением в мегапикселях и подбираются в соответствии с разрешением самой камеры.

Радует тот факт, что сегодня некоторые производители, не стремящиеся сэкономить на качестве компонентов камеры, ставят мегапиксельные объективы на аналоговые камеры, тем самым позволяя пользователям получить великолепную картинку. Рассмотрим основные характеристики объективов, для чего они нужны и их влияние на изображение.

1. Разрешающая сила объектива

   Это характеристика фотографического объектива, отображающая его свойства по передаче четкого изображения. Разрешающая способность объектива оценивается по количеству воспроизводимых штрихов на 1 мм изображения, которое тот способен спроецировать на фоточувствительный элемент (пленку или матрицу цифровой камеры). Само собой разумеется, что при этом снимаемый объект находится в фокусе, а не в зоне резкого изображения для данного объектива. Для подбора объектива для конкретной камеры удобнее использовать понятие разрешение объектива. Этим термином обозначают максимальное разрешение изображения, поступаемое с камеры, которое объектив может передать без ухудшения качества картинки. Если указано, что объектив подходит для камер 3 Мп, – это значит, что при установке на любую камеру с разрешением до 3 Мп включительно, объектив не будет ухудшать разрешение получаемой картинки. В противном случае будет получено изображение меньшего разрешения.

2. Соответствие размеру матрицы

   Каждый объектив рассчитан для построения изображения определенного размера. Поэтому обязательным является подбор объектива под размер матрицы – если производителем указано, что объектив подходит для камер с матрицей 1/3”, то ставить его можно на камеры именно с таким размером матрицы или меньше (например, 1/4″). При установке его на камеру с матрицей 1/2.5″ часть матрицы не будет перекрываться объективом и на изображении по краям будут видны черные области.

3. Фокусное расстояние или расстояние от оптического центра объектива до плоскости сенсора

   В первую очередь нужно определиться, необходим объектив с фиксированным фокусным расстоянием или с переменным. Если для объектива с постоянным фокусным расстоянием все понятно: камера с таким объективом при выходе с завода обладает четкой сфокусированной картинкой. То для камер, укомплектованных объективом с переменным фокусным расстоянием, может потребоваться настройка фокуса – фокусировка. Под фокусировкой подразумевается настраивание объектива на точное расстояние до объекта съемки. Настройка производится путем перемещения линз (или группы линз) внутри объектива. При неизменных остальных параметрах камеры чем меньше фокусное расстояние, тем шире будет угол обзора, но меньше объекты на изображении. И, наоборот, при увеличении фокусного расстояния объекты на изображении будут больше и казаться ближе, но угол обзора будет более узким.

   Объективы с изменяемым фокусным расстоянием имеют одну или несколько подвижных линз, меняя положение которых можно приблизить или отдалить объект по своему усмотрению. Чтобы узнать степень увеличения такого объектива, нужно разделить его максимальное фокусное расстояние на минимальное. Для выполнения различных задач объективы с переменным фокусным расстоянием могут иметь механическую или моторизированную регулировку. Рассмотрим подробнее такие объективы. Механическая регулировка осуществляется монтажником непосредственно на объекте и связана с определенными неудобствами – необходимо либо использование специального тестера с монитором, либо связи с напарником, отслеживающим верность настройки на мониторе. Существуют также камеры со звуковой индикацией настройки фокуса, но это скорее редкое исключение, нежели общепринятый стандарт. К механическим относятся вариофокальные объективы – это объективы, регулируемые вручную. При настройке вариофокального объектива отдельно регулируются зум и фокус. Более удобными являются моторизированные объективы, управляемые дистанционно и настраиваемые уже после монтажа. Регулировка линз таких объективов осуществляется при помощи микроприводов (с отдельной регулировкой зума и фокуса), которые управляются командами оператора. Моторизированные объективы оптимальны в случаях, когда имеется необходимость удаленной настройки камеры или при установке камеры на большой высоте, что связано с риском для жизни.

   Моторизированный объектив, в свою очередь, может иметь автоматическую фокусировку, в таком случае он называется трансфокаторным. Фокусировка в трансфокаторе происходит автоматически при настройке зума камеры.

   Группы линз трансфокаторного объектива взаимосвязанно перемещаются относительно друг друга таким образом, что при изменении масштаба изображение всегда находится в фокусе. Более совершенным считается трансфокатор, имеющий три мотора, которые управляют масштабированием, фокусировкой и диафрагмой. Но модели с меньшим количеством моторов (например, с двумя – для управления только масштабированием и фокусировкой) также могут выполнять широкий спектр задач. Основная функция трансфокаторных объективов – не настройка камеры, а быстрое панорамирование, когда требуется мгновенное приближение при слежении за объектом. Как правило, такие объективы используются в поворотных камерах, способных менять свое направление и зум, тем самым осуществляя обзор больших территорий.

4. Диафрагма

   Диафрагма объектива подбирается в зависимости от условий освещенности, так как этот параметр позволяет регулировать количество света, которое проходит через объектив и попадает на матрицу видеокамеры. Диафрагма уменьшает вероятность засветки изображения при интенсивном свете и потерю изображения при недостаточном освещении.Разделяют объективы с ручной и автоматической диафрагмой. Ручная диафрагма регулируется, соответственно, вручную на корпусе камеры или через меню камеры. Объективы с ручной диафрагмой используются в помещениях с постоянным освещением. Это может быть офис, учебное заведение или круглосуточно работающий супермаркет.Автоматическая диафрагма управляется сигналом, который поступает с камеры при помощи специального моторчика, который крепится к объективу или при помощи встроенного в плату видеокамеры элемента управления. То есть камера самостоятельно обрабатывает сигнал, поступающий с матрицы, оценивает количество света и посылает на объектив команду, в соответствии с которой устанавливается необходимая степень открытости диафрагмы – тем самым объектив автоматически настраивается на изменяющиеся условия освещенности. Это позволяет получить одинаково хорошее изображение вне зависимости от уровня освещения. Такие объективы используются преимущественно при уличном наблюдении и в условиях меняющегося освещения на объекте.

5. Светосила

   Данная характеристика показывает, какое количество света проходит через объектив и попадает на матрицу. При прохождении через линзы часть света теряется, так как каждая линза отражает часть попадающего на нее света. При увеличении фокусного расстояния объектива светосила его ухудшается. Для снижения световых потерь на поверхность линз наносят тончайшие пленки или несколько слоев пленок один поверх другого. Это позволяет увеличить светопропускание и повысить контраст изображения за счет подавления бликов. Чем больше светосила объектива, тем больше света попадет на матрицу и тем лучше качество изображения при съемке в плохом освещении без использования подсветки. Соответственно, в меняющихся условиях освещенности весьма полезной становится автоматическая диафрагма, о которой сказано выше.

6. ИК-коррекция

   Подбор линз в объективе осуществляется таким образом, чтобы после прохождения лучами света всех линз (с учетом углов преломления) лучи собирались в определенном месте. При работе в ночном режиме с ИК-подсветкой, имея другой угол преломления, луч инфракрасного света сдвигается в область ИК-диапазона, не собираясь в нужном месте, и точка фокуса смещается. Поэтому в ночное время можно наблюдать легкую расфокусировку. Эту проблему решает такая опция объектива, как ИК-коррекция, позволяющая получать четкую картинку как в дневное, так и в ночное время.

В заключение следует отметить, что к подобру объектива следует подходить внимательно, учитывая множество факторов: задачи, поставленные перед видеонаблюдением, свойства камеры, особенность объекта, его освещенность и многое другое. Использование соответствующего объектива отличает по-настоящему качественное оборудование видеонаблюдения. И при необходимости получения четкой, ясной картинки высокого разрешения качественный и правильно подобранный объектив является обязательным условием.

Андрей МОНАЕНКОВ

Технический директор компании Novicam

Лабораторный тест с Петром Мудреновым: кинообъективы Fujinon MK

Отсутствие «дыхания», сохранение фокусировки при зуммировании, ручное управление и высокое качество изображения — оператор Петр Мудренов изучил характеристики недорогих объективов Fujinon и сравнил их с профессиональной кинооптикой

 

Преподаватель кинооператорского факультета ВГИК, Петр Мудренов, изучил возможности объективов Fujinon MK 18-55mm и MK 50-135mm в лабораторных условиях, протестировав их на оптической скамье.

 

От автора Петра Мудренова: У фотографов сложилось негативное отношение к качеству изображения бюджетных зумов. Чтобы получить фотографии с высокой резкостью, они чаще выбирают объективы с фиксированным фокусным расстоянием. Действительно, при производстве дискретного объектива все усилия разработчиков направлены на максимальное устранение аберраций, тогда как в оптике с переменным фокусным расстоянием используются дополнительные блоки линз, обеспечивающие трансфокацию и вносящие дополнительные искажения в изображение.

 

 

В видеосъемке к объективам с переменным фокусным расстоянием возникает дополнительный ряд требований, которым фотооптика не отвечает. К ним, в первую очередь, относится сохранение дистанции фокусировки при трансфокации. Ведь фотограф настраивает резкость после того, как построил композицию кадра и выбрал нужное положение зума. На такой алгоритм работы и ориентированы фотообъективы. В результате во время видеосъемки при переводе фокуса уходит резкость.

Еще одно важное условие — ручная фокусировка с длинным пробегом фокусировочного кольца, что позволяет намного точнее контролировать резкость. Также обязательно наличие зубчатых колец для дистанционной регулировки фокуса и зума.

 

 

Объективы Fujinon MK18-55 T2.9 и Fujinon MK50-135 T2.9 обладают всеми этими особенностями. К достоинствам можно также отнести их одинаковый вес и геометрию: диаметр передней линзы и резьбы под светофильтр, идентичное расположение колец регулировки диафрагмы, фокуса и зума. Благодаря этому, при смене объектива не приходится заново балансировать камеру на штативе и перенастраивать компендиум и фоллоуфокус. Кольцо фокусировки можно вращать на 200 градусов, что позволяет переводить фокус вручную за один поворот кисти и обеспечивает необходимую точность при использовании фоллоуфокуса.

В сети много красивых роликов, снятых этими объективами. Поэтому в этом обзоре мы решили сосредоточится на лабораторном тестировании оптики.

 

 

В лаборатории оптики операторского факультета ВГИК мы провели тест разрешающей способности объективов на оптической скамье.

Оптическое разрешение, измеренное по мире через микроскоп, приятно удивило. На открытой диафрагме присутствует остаточная сферическая аберрация, но уже с диафрагмы 4 разрешение очень высокое. При дальнейшем закрытии диафрагмы разрешающая способность оптики снижается за счет влияния дифракции. На «длинном» конце зума разрешение традиционно ниже, чем на широком угле. У объектива Fujinon MK18-55 T2.9 измеренная разрешающая способность при фокусном расстоянии 18 миллиметров и диафрагмах 4-5,6 даже превысила теоретически возможный дифракционный предел. Это вызвано тем, что в расчетах используется геометрическое значение диафрагмы, а шкала диафрагм указывает эффективную светосилу. Так, например, значение диафрагмы T2.9, определяющее светосилу у данного объектива, соответствует геометрическому значению диафрагмы F2.75.

 

 

Измерения на оптической скамье дифракционной картины точки показали практически идеальную соосность линз объективов и качество сборки компонентов. В целом увиденная картина характерна скорее для качественных дискретных объективов, нежели для трансфокаторов. По резкости изображения тестируемые объективы не должны уступать качественной дискретной кинооптике уровня Zeiss Ultra Prime и вполне могут заменить ее на съемках.

 

 

В практической съемке на конечное разрешение изображения, кроме оптических характеристик объективов, оказывают влияние и другие факторы, связанные с камерой и обработкой изображения. Например, наличие и тип OLPF-фильтра, который в некоторых камерах может быть сменным. Нативное разрешение сенсора и тип применяемого на нем фильтра Байера. Так, в некоторых камерах Sony используется диагональная структура фильтра Байера. Также разрешение будет зависеть и от постобработки: алгоритмов дебайеринга, изменения контрастности изображения и разрешения при проекции.

В нашем тесте объективов Fujinon использовалась камера Sony PXW-FS7M2 с разрешением сенсора 4К. Съемка проводилась в гамме SLog3 в кодеке XAVC-I при максимальном разрешении. При обработке в DaVinci Resolve использовался 3DLut — Rec709. Оценка съемки тестового стенда с радиальными мирами выявила незначительную разницу разрешающей способности на разных диафрагмах.

 

 

Фотографическое разрешение в центре кадра составило около 88% на диафрагмах 2.8 и 16, и 90% на средних значениях. Это значит, что на изображении можно различить 1940 линий по вертикали кадра. Хоть оптическое разрешение объектива заметно меняется на разных значениях диафрагмы, итоговое разрешение изображения при съемке в 4К будет одинаково высоким. Разрешающая способность по краю кадра составила 75%. Это говорит о том, что объективы обладают равномерной резкостью по всему полю кадра. Чаще всего таким оптическим рисунком обладают фотографические или телевизионные объективы, в отличие от некоторых кинообъективов, у которых бывает заметное снижение резкости к краям кадра. Оценивая изображение по краям кадра, мы не заметили присутствия хроматической аберрации даже на широком угле у объектива Fujinon MK18-55 T2.9.

 

 

Объективы Fujinon MK18-55 T2.9 и Fujinon MK50-135 T2.9 в варианте байонета «Е» имеют кольцо настройки рабочего отрезка. Это позволяет на любой камере при трансфокации сохранять точность фокусировки (у объективов, сделанных под байонет камеры Fujinon, такого кольца нет и рабочий отрезок отъюстирован при производстве). Несложная юстировка рабочего отрезка занимает пару минут. После этого кольцо регулировки фиксируется зажимным винтом, и, как показали наши тесты, точность фокусировки при зуммировании объективов остается идеальная.

 

Тест на сохранение дистанции фокусировки

 

При сравнении кадров, снятых на крайних значениях фокусных расстояний, можно заметить незначительную дисторсию. Объектив Fujinon MK18-55 T2.9 на фокусном расстоянии 18 мм имеет небольшую «бочку», а на 55 мм — «подушку». В сюжетных кадрах дисторсия практически незаметна и при желании легко корректируется в программе DaVinci Resolve. У длиннофокусного объектива Fujinon MK50-135 T2.9 дисторсия проявляется значительно слабее.

 

 

Отсутствие дыхания при переводе фокуса — наиболее важная характеристика объектива, предназначенного для видеосъемки. У объективов Fujinon MK18-55 T2.9 и Fujinon MK50-135 T2.9 дыхание настолько незначительно, что можно считать, что оно полностью отсутствует.

 

Тест на «дыхание» при переводе фокуса

 

Перед тестом мне попал в руки рекламный проспект оптики Fujinon MK: «высочайшие оптические характеристики», «легендарное качество», «премиум-класс» — все эти эпитеты воспринимались как рекламный текст и вызывали естественное чувство недоверия. Хотя оптика Fujinon часто используется в кинематографе (на объективы старшей серии HK, ZK и XK снимались такие фильмы, как «Обливион» и «Марсианин»), захотелось проверить, на что способна бюджетная линейка оптики MK, именно в лаборатории. В результате теста объективы оставили приятное впечатление — по обозначенным параметрам они дают безупречное изображение, сравнимое не только с более дорогими зумами, но и с дискретной кинооптикой.

 

 

Максимальная резкость обеспечивается на всем диапазоне диафрагм в разрешении 4К. Качественная сборка и соосность линз не создает смещения центра изображения при зуммировании и фокусировке. Отсутствие «дыхания» позволяет сохранять композицию кадра во время перевода фокуса. Девятилепестковая диафрагма создает приятный рисунок расфокуса. Длинный ход кольца фокусировки и общая продуманность конструкции делает эти объективы очень удобными для видеосъемки. Высокие оптические характеристики создают несколько «стерильное», лишенное индивидуальности изображение. Но при съемке на диафрагмах больше 4 все объективы рисуют практически одинаково и на экране довольно сложно бывает отличить один объектив от другого. В этом случае всего два объектива Fujinon могут заметить целую линейку дискретной оптики и существенно упростить работу оператора. Если оператору хочется придать изображению задуманную оптическую стилистику, то придется использовать светосильные дискретные объективы.

Главным недостатком объективов Fujinon MK18-55 T2.9 и Fujinon MK50-135 T2.9 я считаю отсутствие варианта с популярным байонетом «EF», что сильно снижает возможности использования этой оптики.

 

Следующая страница: Fujinon MK 18-55mm и MK 50-135mm: снимаем концерт Манижи в «Известия Hall»

 

 

---

Источник: tvkinoradio.ru

Какой объектив нужен для камеры видеонаблюдения? в Минске

Даже самый незначительный компонент в системе видеонаблюдения играет важную роль в получении качественной картинки. Без объектива невозможна работа ни одной камеры, а его выбор напрямую оказывает влияние на качество изображения.  Хороший объектив даже с самой недорогой видеокамерой позволит получить классное изображение. В то же время, даже самое дорогое оборудование окажется бессмысленной тратой денег, если на него поставить некачественную оптику.

Объектив создаёт изображение в форме круга (image circle), а в камерах типа CCTV чувствительный элемент имеет прямоугольную форму (image size), поэтому получается прямоугольное изображение внутри круга (image circle). Отношение горизонтального размера сенсора к вертикальному называется форматным соотношением (aspect ratio) и для стандартной CCTV камеры это соотношение равно 4:3.

      

 

Посмотрим, на что следует обращать внимание при покупке объектива для камеры видеонаблюдения.

Современные объективы подразделяются на 3 основных типа:

• Монофокальные. По-другому их еще называют статическими или фиксированными. У данных объективов величина фокусного расстояния зафиксирована и не может меняться, например, 3,6 мм, 12 мм и так далее. Они просты в установке и стоят сравнительно недорого, но произвести фокусировку на объекте или изменить угол обзора в этом случае не удастся. Видеокамера, оснащенная таким объективом, прекрасно подойдет для установки в углу и охватывать область 10 на 10 метров. 
• Варифокальные. Они уже позволяют регулировать  фокусное расстояние и угол обзора. Другое дело, что это происходит в диапазоне значений, например 3,6 мм – 8 мм. Конечно, для них свойственна уже большая универсальность, но и стоят они дороже монофокальных. Чтобы производить настройку, понадобится произвести ручную фокусировку.
•  Трансфокаторные, или зум-объективы — это самые универсальные устройства. Дают возможность регулировки угла обзора, а также масштабирования выбранного участка объекта. Особенно востребованы в случае применения поворотных видеокамер, поскольку множество параметров можно изменять дистанционно, при помощи пульта управления. По своей стоимости относятся к наиболее дорогим объективам. 

 

Объективов с переменным значением  обладают и определенными недостатками, кроме своей высокой цены:

1. Непростой процесс настройки. 
2. Надо обнаружить оптимальное соотношение фокусного расстояния и резкости, а также применять светофильтры для затемнения картинки, ведь запись будет вестись и в темное время суток.
3.  Объективы с регулировкой фокусного расстояния отличаются худшей светосилой. На практике оказывается, что такое оборудование передает плохую картинку в сумерках, которая намного хуже той, что была сделана при свете. 
4. В процессе эксплуатации у таких объективов часто случается расфокусировка – это происходит из-за неблагоприятных климатических факторов и внешнего воздействия.  

Материал корпуса объектива и линзы

При выборе объектива следует обратить внимание на материал, из которого он произведен. С одной стороны, материал, никакого влияния на качество записи не оказывает, но пластиковый корпус может легко подвергаться деформации при малейшем ударе. Это со временем приведет к повреждению линз, находящихся внутри и вследствие вызовет изменение углов обзора или снижения разрешения. Что касается самих линз, то они могут быть выполнены также из пластика. В этом случае они будут стоить дешевле, но со временем могут помутнеть. Это не сможет не сказаться на качестве картинки, которую фокусирует объектив. 

Разрешение и формат матрицы

Чаще всего для видеонаблюдения применяются форматы матриц от 1/3 до ½.  Даже на минимальном фокусном расстоянии по углам проявятся черные пятна. Производители объективов обозначают их разрешение так, чтобы было понятно подходит ли по этому параметру объектив камере, в которой он будет использоваться. Но реальное разрешение объективов указывается не в мегапикселях, а в виде «линии/мм». Линзы изготавливаются таким образом, что оптическое разрешение снижается к краям объектива по сравнению с центром. Поэтому при выборе нужно уточнять, насколько оптика может создавать высокое разрешение не только по центру, но и по краям. 

Соответствие между углом зрения и размером сенсора

Камеры с различными размерами сенсоров (такими как 1/4″, 1/3″, 1/2″, 2/3″ и 1″) и с одинаковым фокусным расстоянием, обладают различными углами зрения. Если объектив предназначен для работы с большим размером сенсора, то он вполне подойдёт и для работы с сенсором меньшего размера. Однако, если объектив предназначен для работы с сенсором формата 1/3″, а будет использоваться с сенсором формата 2/3″, то у изображения на мониторе будут тёмные углы.

Параллельный пучок света, падающий на поверхность выпуклой линзы, сходится в точке на оптической оси. Эта точка называется фокальной точкой линзы. Расстояние между главной точкой оптической системы и фокальной точкой называется фокусным расстоянием (focal length). Для одиночной тонкой линзы фокусное расстояние — это расстояние от центра линзы до фокальной точки. При увеличении фокусного расстояния возрастает различимость мелких деталей, но уменьшается угол обзора.

Этот показатель должен подбираться под размер участка наблюдения. Например, если в объектив камеры попадут другие хорошо освещенные предметы вблизи, то в таком случае время экспозиции будет автоматически уменьшено согласно усредненному показателю освещенности в кадре. Фокусное расстояние считается важнейшим аспектом, определяющим, насколько широко и далеко будет видеть видеокамера. Его измеряют в миллиметрах – это расстояние я между крайней точкой объектива и видеоматрицей, на которую передается изображение. Самое частое значение фокусного расстояния в современных камерах – это 3,6 мм. Это примерно подобно тому углу зрения, которым обладает человеческий глаз. Такие объективы широко использованы в небольших офисных либо жилых помещениях. Фокусное расстояние объектива  определяет угол зрения. Более широкий угол обеспечивается меньшим фокусным расстоянием. И наоборот — чем больше фокусное расстояние, тем меньше угол зрения объектива. Нормальный угол зрения ТВ-камеры эквивалентен углу зрения человека, при этом объектив имеет фокусное расстояние, пропорциональное размеру диагонали видео сенсора.

Примерное фокусное расстояние, необходимое для обеспечения угла зрения 30° по горизонтали

Объективы принято делить на: 

• нормальные 
• короткофокусные (широкоугольные)  
• длиннофокусные (телеобъективы)

Объективы, фокусное расстояние которых может изменяться более чем в 6 раз, называются ZOOM-объективами (объективами с трансфокатором). Данный класс объективов применяется при необходимости детального просмотра объекта, удалённого от камеры. Например, при использовании ZOOM-объектива с десятикратным увеличением, объект, находящийся на расстоянии 100 м, будет наблюдаться как объект, удаленный на расстояние 10 м. Наиболее часто используются ZOOM-объективы, оборудованные электроприводами для управления диафрагмой, фокусировкой и увеличением (motorized zoom). Управление камерой, оборудованной таким объективом, оператор может осуществлять удалённо.

Минимальное расстояние до объекта показывает, насколько близко при съёмке объектив можно приблизить к объекту. Это расстояние измеряется от вертекса передней линзы объектива.

Задний фокус (back focal length) — расстояние межу вертексом крайней линзы и сенсором.

Совместимость с адаптерами C-mount и CS-mount

Рабочий отрезок (flange distance) — расстояние от плоскости, на которую крепится объектив до фокальной плоскости (в воздухе). Для переходника C-mount это расстояние равно 17,526 мм (0,69″), а для переходника типа CS-mount это расстояние равно 12,526 мм (0,493″). Резьба CS-mount и C-mount имеет диаметр 25,4 мм (1″) и шаг 0,794 мм (1/32″).

Современные видеокамеры и объективы могут иметь разные типы крепления. К камере с посадочным местом «CS — типа» крепятся объективы «CS — типа». С помощью дополнительного переходного кольца на камеру с посадочным местом «CS — типа» можно установить объектив «С — типа». Кольцо устанавливается между камерой и объективом. Камера с посадочным местом «C — типа» несовместима с объективом «CS — типа», так как невозможно получить сфокусированное изображение.

Относительное отверстие

Обычно объектив имеет два значения относительного отверстия — (1:F) или апертуры. Максимальное значение F — минимальное значение F; полностью открытая диафрагма — F минимально, максимальное F — диафрагма закрыта. Значение F влияет на выходное изображение. Малое F означает, что объектив пропускает больше света, соответственно, камера лучше работает в тёмное время суток. Объектив с большим F необходим при высоком уровне освещённости или отражения. Такой объектив будет препятствовать «ослеплению» камеры, обеспечивая постоянный уровень сигнала. Все объективы с автодиафрагмой используют фильтр нейтральной плотности для увеличения максимального F. Апертура (F) влияет так же и на глубину резкости.

Глубина резкости

Глубина резкости показывает, какая часть поля зрения находится в фокусе. Большая глубина резкости означает, что большая часть поля зрения находится в фокусе (при закрытой диафрагме возможно достижение бесконечной глубины резкости). Малая же глубина резкости позволяет наблюдать в фокусе лишь небольшой фрагмент поля зрения. На глубину резкости влияют определённые факторы. Так, объективы с широким углом зрения обеспечивают, как правило, большую глубину резкости. Высокое значение F свидетельствует также о большей глубине резкости. Наименьшая глубина резкости возможна ночью, когда диафрагма полностью открыта (поэтому объектив, сфокусированный в дневное время, ночью может оказаться расфокусированным).

Диафрагма (автоматическая или ручная)

Этот элемент отвечает за регулировку объема светового потока, который попадает на видеоматрицу. Простые модели отличаются фиксированным значением диафрагмы, другими словами, они не годятся для видеозаписи на тех объектах, где часто меняется показатель освещенности – например, внутри помещений. Другие объективы могут «похвастаться» автоматической диафрагмой. Она представляет собой мини-двигатель, крепящийся к объективу и изменяющий количество проходящего света. Благодаря такой опции можно добиваться более высокого качества изображения, даже при недостаточном освещении.  Существует и такой параметр, который именуется числом диафрагмы – другими словами, оно обозначает критерий светосилы объектива. 

Объектив с автодиафрагмой служит для достижения требуемого качества изображения. У такого объектива есть кабель, по которому осуществляется управление. Используя контроллер с ЦАП, можно программным образом изменять фокусное расстояние и диафрагму такого объектива (при отсутствии электропитания диафрагма полностью закрыта). У некоторых объективов таким образом можно менять либо фокус, либо диафрагму.

Как определить необходимое фокусное расстояние объектива

Для выбора объектива для конкретного приложения нужно принять во внимание следующие моменты:

• Поле зрения (Field of View — размер области съёмки)

• Рабочее расстояние (Working Distance, WD) — расстояние от объектива камеры до объекта или до области наблюдения

•  Размер матрицы видео сенсора (CCD Sensor)

Фокусное расстояние объектива = размер сенсора x рабочее расстояние / размер области съёмки

Пример: если есть видеокамера формата 1/3″ (т.е. горизонтальный размер сенсора 4,8 мм), то для рабочего расстояния 305 мм и размера области съёмки 64 мм получаем фокусное расстояние объектива 23 мм.

Это очень приблизительный подход, но, тем не менее, он в общих чертах описывает процедуру расчёта фокусного расстояния объектива.

 

Мегапиксельные объективы

Это оборудование получило распространение благодаря все большей популярности IP-камер. Они отличаются полным разрешением и высокой контрастностью. Достигается это особым качеством основных элементов. Ведущие известные производители используют в своих изделиях стеклянные линзы, подлежащие сверхтонкой шлифовке. Если правильно подобрать сочетание линз и тщательно рассчитать механические свойства конструкции, это позволит сделать оборудование максимально точным. Такие объективы отличаются сверхпрочным корпусом, который надежно защищает оборудование от толчков, ударов, вибраций, а также от неблагоприятной температуры окружающей среды. Даже в условиях слабой освещенности они гарантируют крайне четкое изображение благодаря своей широкой апертуре. Распознавание изображений получается предельно точным с одновременным снижением уровня искажений. Основное преимущество такого оборудования связано с его повышенной разрешающей способностью. Даже в случае с камерой высокого разрешения обычный объектив будет ухудшать ее реальное разрешение. А вот мегапиксельный аналог отлично справится с прекрасной детализацией, особенно по углам картинки. Кроме того, такое оборудование оснащается опцией ИК-коррекции. Это важный параметр, который в случае с камерами типа «день и ночь» предотвратит расфокусировку картинки при переходе камеры на ночную запись. 

На каком объективе все же определиться?

На практике заказчики чаще всего выбирают оборудование с универсальными параметрами, простое в эксплуатации и настройках. Оно оснащается автоматической регулировкой диафрагмы, а объектив вариофокального типа со сменой фокусного расстояния. Выбор угла обзора зависит от того места, где будет установлена видеокамера: узкоугольный объектив (3-30°) применяют по периметру сооружения, для ведения записи в коридорах, на лестницах, вдоль заборов и ограждений; средний угол обзора составляет 30-70°. Такое оборудование найдет себя при наблюдении за прилегающей территорией, а также в помещениях средней площади; широкоугольный объектив (угол 70-95°) отлично проявит себя при наблюдении за входной дверью или в помещении с размерами 10 Х 10 метров. На самом деле, выстроить эффективную систему видеонаблюдения, не переплачивая за это баснословных денежных средств, весьма непросто. Заказчик должен четко понимать, что в создании изображения огромную роль играет объектив. 

Выбирайте вариант, который подходит именно вам, и совершайте заказ!

современная оптика для ТВ и кино

До недавнего времени рынки телевизионной и кинооптики существовали обособленно друг от друга. Сейчас, в связи с бурным развитием электронного кинематографа, все основные производители кинооптики стали выпускать объективы для цифровых камер, а также различные приспособления, позволяющие использовать кинообъективы в видеосъемке. Но чем в действительности отличаются друг от друга объективы для видео и для кино?

При создании любого объектива разработчики стараются получить максимально точные оптические параметры, влияющие на систему формирования изображения и размер «картинки». Именно эти характеристики и являются определяющими для объективов, когда речь заходит об области их использования. Кинообъективы применяются для постановочной съемки – рекламы, кино и сериалов. Телевизионная оптика используется для ведения репортажей и съемок новостей. Эти сферы применения предъявляют разные требования к качеству изображения и работе объективов.

В кинокамерах 35 мм формируется большая по размеру «картинка», чем в объективах для видеокамер. Она сразу проецируется на плоскость изображения – фактически на участок кинопленки размером 35 мм по диагонали. В видеокамерах (в том числе работающих в формате ТВЧ) для формирования изображения применяются цветоделительный блок и матрица CCD. Свет после объектива проходит через цветоделительную призму, а затем попадает на матрицу CCD, которая формирует изображение (обычно 2/3 дюйма, что соответствует примерно 16,7 мм по диагонали). Призменный блок разделяет свет на красную, зеленую и синюю составляющие направляя лучи на соответствующие сенсоры CCD.

Телевизионные и кинообъективы

Телевизионные объективы разрабатывались для проведения прямых репортажей, когда материал снимается и передается в эфир только один раз и без каких-либо репетиций. Они очень удобны для работы «слету» и используются для съемок новостей, спортивных мероприятий, реалити-шоу и так далее. Качество «картинки», которое они дают, вполне приемлемо для систем телевещания.

В объективах данного класса фокус настраивается вручную по видоискателю, который имеет невысокое разрешение. Точно выставить «истинный» фокус таким способом практически невозможно. По большому счету это и не нужно, так как эти объективы имеют большую глубину резкости. Также стоит учитывать, что «картинка» на обычном телевизоре все равно будет выглядеть достаточно резкой и четкой в силу низкого разрешения телевизионного сигнала. Поэтому механизм фокусировки (кольцо) не должен быть очень точным.

Определяющими параметрами ТВ объективов являются удобство, стоимость, масса и габариты. Другие характеристики, которые очень важны в оптике более высокого класса, здесь немного хуже. Например, тут применяются линзы не очень высокого качества с худшим коэффициентом отражения. Это влечет за собой появление бликов, засветки изображения, которые возникают в результате внутренних отражений или прямого попадания ярких солнечных лучей. Следовательно, ухудшается контраст и цветопередача.

В стандартных телеобъективах, особенно в широкоугольных, присутствует геометрическая дисторсия — «бочкообразное» или «подушкообразное» искажение изображения.

Еще одна проблема — коррекция продольных хроматических аберраций, возникающих из-за того, что коэффициент преломления зависит от длины волны света. Синие и зеленые лучи отклоняются линзой сильнее красных, поэтому положения фокусов для разных лучей спектра не совпадает. В результате изображение окружности может выглядеть как набор радужных колец.

Существуют и другие проблемы телевизионных объективов. Эффект «Breathing» — проявляется, когда при наведении резкости и изменении расстояния до объекта происходит изменение угла поля зрения. Эффект «Port holing» возникает в силу того, что диаметры оптических и механических элементов не совпадают, свет не попадает в углы кадра. Эффект «Ramping» представляет собой нежелательное масштабирование и изменение экспозиции из-за разного диаметра линз в передней линзовой группе.

Телевизионные объективы прекрасно справляются с теми задачами, которые перед ними ставятся. Но они значительно уступают кинооптике по таким параметрам, как качество изображения и точность работы механизма управления.

Объективы для кино подразделяются на два типа: дискретные (с постоянным фокусным расстоянием) и варио (с возможностью масштабирования). Они тщательно продуманы с точки зрения механики и имеют превосходные оптические характеристики. Управление диафрагмой и масштабированием осуществляется вручную или при помощи дополнительных механизмов сервоуправления (более точных, чем в телевизионных объективах). Они предназначены, в первую очередь, для съемок со штативов, операторских тележек, кранов или систем «стедикам». Производят сервооборудование фирмы Heden, Preston, Scorpio и другие.

Механизмы регулировочных колец фокуса и диафрагмы кинообъективов позволяют очень точно настраивать их параметры вручную. Они имеют большой угол поворота (до 300 градусов) и четкую гравировку. В них отсутствует люфт. Шкалы фокуса и диафрагмы тщательно откалиброваны и не «сбиваются» при многократных изменениях их положения в процессе съемки. Производители могут предлагать шкалы в метрах и футах. Наилучшее качество картинки можно получить, применяя дискретную оптику. Количество линзовых элементов в ней меньше, чем в вариообъективах, поэтому блики, засветка и поглощение света сведены к минимуму. Благодаря применению низкодисперсионных стекол коэффициент преломления в таких линзах очень мал. Это позволяет получать более четкое, яркое и «живое» изображение с насыщением в области черного и превосходной цветопередачей даже в углах кадра.

Также в этих объективах заметно снижены хроматические и геометрические аберрации и нет паразитных эффектов «Breathing», «Port holing» и «Ramping». Отсутствие цветной «бахромы» (окантовки) позволяет вести точную съемку на «хромакей», что в дальнейшем значительно облегчает процесс пост-производства.

Требования к параметрам кинообъективов на порядок выше, предъявляемых к оптике для ТВ. Изображение, которое они дают, превосходно выглядит на большом киноэкране, а также значительно расширяет творческие возможности режиссера на этапе пост-производства. Эти объективы созданы, в первую очередь, с ориентацией на сферу крупного кинобизнеса и высокобюджетные постановочные фильмы, которые приносят многомиллионные прибыли.

Модифицикация кинооптики

При покупке телеобъективов люди в первую очередь обращают внимание на такие характеристики, как масса, габариты, наличие сервоуправления и стоимость. Объективы для кино оцениваются по качеству изображения, оптических и механических компонентов, а также по величине дисторсии и аберраций. Также важна совместимость этих объективов с различными сервомодулями, системами follow-focus и другими.

Сейчас многие производители оптики стали выпускать объективы для цифровых камер класса High Definition, которые оснащены цветоделительными призмами и матрицами CCD.

Наиболее популярны цифровые камеры Sony Cine Alta. Также можно встретить камеры Varicam Panasonic, Viper Thomson и другие. Очень важно, что тип крепления для объективов у этих камер одинаков. Это позволяет устанавливать на них обычные телевизионные объективы.

Кроме того, некоторые производители аксессуаров предлагают относительно недорогие устройства, которые позволяют использовать объективы для кино в цифровых камерах.

Адаптер Angenieux CLA35HD позволяет устанавливать кинообъективы на видеокамеры и обеспечивает превосходную их совместимость с цветоделительной призмой в камере. Другой вариант – использовать приспособление Pro 35 от компании P&S Tecknik. Это электромеханический адаптер с матовым стеклом. 
Изображение проецируется объективом на матовое стекло и затем воспринимается матрицей CCD. В целом механизм работает так же как система формирования изображения в цифровых камерах. Но поскольку изображение проецируется именно матовым стеклом, то за счет возникающей «задержки» значение глубины поля становится как у камеры 35 мм, то есть число диафрагмы F-stop уменьшается на 2.5.

Преимущество таких адаптеров в том, что они позволяют использовать имеющиеся в арсенале кинообъективы и аксессуары не только для съемок фильмов, но и для видеопроизводства. Это дает возможность широко варьировать диапазон фокусных расстояний и позволяет использовать большое количество дополнительных устройств, которые можно установить на крепление PL. Кроме того, малая глубина резкости кинообъективов позволит эффективно применять их в электронном кинематографе (телевизионные объективы имеют большую глубину резкости, что не нравится кинооператорам).

Недостатки таких приспособлений – увеличение массы и габаритов. В адаптере Pro 35 мотор, который перемещает матовое стекло, привносит дополнительный шум. Адаптер CLA35HD инвертирует изображение, поэтому в некоторых камерах требуется дополнительное устройство обратной инверсии. Кроме того, устройство не позволяет эффективно работать с глубиной поля резкости. Еще одним большим недостатком являются большие габариты адаптера, что затрудняет использование с ним навесных аксессуаров. Так что применение  CLA35HD сильно ограничено.

Некоторые производители модифицируют непосредственно сами кинообъективы для использования с видеокамерами. Это достигается путем подгонки крепления объектива и замены оптических стекол в задней линзовой группе для согласования объектива с системой формирования изображения в цифровых камерах. Optex, Cooke и Angenieux пошли именно по такому пути. Преимущество модифицированных кинообъективов в том, что их не нужно изобретать. Их характеристики и возможности близки к кинематографическим объективам, которые хорошо известны кинооператорам.

Недостаток в том, что приходится идти на компромисс между хорошим качеством «картинки» и большими затратами на переделку конструкции кинообъективов. Эти объективы хорошо работают с цифровыми камерами, но не так эффективно, как специально разработанная для этого оптика.

Объективы для электронного кинематографа

Все большее распространение получают объективы для электронного кинематографа, которые могут использоваться и для телесъемок. Они идеально согласованы с системами формирования и обработки изображения новейших цифровых камер с матрицами CCD 2/3 дюйма.

Одно из главных преимуществ объективов для электронного кинематографа – великолепное качество «картинки». Они специально разрабатывались для цифровых систем формирования изображения, поэтому в них скорректированы различные аберрации, возникающие при цифровой съемке. Их производство сложней в 2–2,5 раза по сравнению с обычными объективами. Оптические и механические элементы должны быть самого высокого качества, чтобы точно сформировать изображение на маленькой матрице CCD размером 2/3 дюйма (намного меньше, чем традиционный кинокадр 35мм). Недостаток таких объективов – относительно высокая стоимость, которая составляет приблизительно $15-20 тыс. за дискретный объектив и $25-35 тыс. за вариообъектив. Кроме того, в отличие от традиционных кинообъективов, они по-иному сконструированы и имеют другую величину фокусных расстояний. Это иногда раздражает операторов старой школы.

Несколько компаний уже давно выпускают оптику такого класса. Лидером является компания Fujinon, которая предлагает 9 моделей дискретных объективов, 8 моделей вариообъективов, а также имеет в арсенале промежуточный класс Super E, разработанный специально по заказу создателей «Звездных войн». Большим авторитетом обладает фирма Carl Zeiss, серию дискретной оптики которой многие операторы считают эталонной. Компании Angenieux и Canon предлагают интересные объективы, в том числе и экономичного класса. Panavision также производит дискретные и вариообъективы, но только для сдачи в аренду.

Недавно несколько фирм представили прототипы новых кинокамер с цифровыми матрицами CMOS35 мм вместо пленки. Dalsa, Arri и Panavision продемонстрировали такие камеры с традиционными кинообъективами, а компания Fujinon уже выпустила объективы, специально предназначенные для таких камер.

Можно ли в таких камерах использовать объективы для электронного кинематографа? Будет ли качество картинки этих камер превосходить качество пленки 35 мм? Будет ли достигнута планка разрешения 4К этими камерами с оптикой нового поколения? Будет ли цена на них привлекательной? Об этом можно будет судить, когда эти камеры появятся на рынке.

Prosystem Guide (2005,  Вып. 10)

Назад в раздел

С новым годом и рожденством

С 24 новыми моделями камер в линейках ace 2 Basic и ace 2 Pro разрешение компактных промышленных камер с креплением стандарта C-Mount поднимается на новый уровень: Разрешение 16, 20 и 24 Мп и скорость съемки от 4 до 23 кадров в секунду в зависимости от разрешения и интерфейса (USB 3.0 / GigE), а также небольшие размеры пикселя (всего 2,74 мкм) и компактные габариты сенсора отвечают требованиям, предъявляемым к камерам высокого разрешения для систем с ограничениями в пространстве, таких как встраиваемые системы машинного зрения.

Сенсоры IMX540, IMX541 и IMX542 из серии Sony Pregius S полностью раскрывают свой потенциал в камерах ace 2 Basic и ace 2 Pro: сочетание пикселей небольшого размера с архитектурой задней засветки структуры (BSI) и технологией глобального затвора гарантирует отсутствие артефактов движения на изображении даже при съемке с высокой частотой кадров. Несмотря на небольшой размер пикселей, светочувствительность сенсора остается такой же высокой, как и в сенсорах предыдущих поколений.

За счет размещения большего количества мелких пикселей на поверхности сенсора разрешающая способность возрастает до 24 Мп — это означает, что в комбинации с подходящим объективом из ассортимента компонентов Basler становится возможным распознание даже самых мелких структур. Так, объективы Basler C11 Premium Lens или объективы серии FUJINON CF-A-1S идеально совместимы с новыми моделями ace 2 высокого разрешения. Это означает, что для достижения оптимального соотношения цены/производительности и максимальной разрешающей способности предлагаются различные комбинации объективов и камер.

Такая высокая разрешающая способность учитывает существующую тенденцию к миниатюризации компонентов и позволяет предлагать действительно приемлемую цену из расчета на мегапиксель. Дополнительные преимущества в затратах обеспечиваются в области аппаратного обеспечения: например, одна камера 24 Мп может заменить две камеры 12 Мп.

Новые модели высокого разрешения дополняют широкий выбор камер в серии ace 2. Выгодные по цене ace 2 Basic для систем машинного зрения со стандартными требованиями, как и ace 2 Pro с высокопроизводительными функциями Compression Beyond и Pixel Beyond , которые удовлетворят даже самые высокие требования, предназначены для решения разнообразных задач компьютерного зрения. Для получения информации о наличии отдельных моделей посетите страницу наличия продуктов .

Специалисты нашего отдела продаж будут рады проконсультировать вас по любым вопросам касательно новых камер ace 2 высокого разрешения!

Лучшие объективы Nikon для сенсоров высокого разрешения

На момент написания этой статьи весной 2013 года камеры Nikon поддерживают зеркальные сенсоры с самым высоким разрешением. Nikon D800 и D800e известны своими сверхчеткими 36-мегапиксельными сенсорами, но 24-мегапиксельные сенсоры из линейки APS-C имеют еще более высокую плотность пикселей (на самом деле на 56% выше). Удаление Nikon фильтров сглаживания на D800e и D7100 делает еще больше возможностей для получения сверхчетких изображений.

Обратной стороной использования таких замечательных сенсоров, однако, является то, что они выявляют слабые места линз, размещенных перед ними. Чтобы получить максимальную отдачу от сенсора с высоким разрешением, вы должны использовать лучшие доступные линзы.

Компания Nikon признала это и официально выпустила список объективов, которые хорошо подходят для использования с D800 и D800e. В официальном списке представлены следующие объективы Nikkor:

• AF-S NIKKOR 14-24 мм f / 2,8G ED
• AF-S NIKKOR 24-70 мм f / 2.8G ED
• AF-S NIKKOR 70-200 мм f / 2,8G ED VR II
• AF-S NIKKOR 70-200 мм f / 4G ED VR
• AF-S NIKKOR 16-35 мм f / 4G ED VR
• AF-S NIKKOR 24-85 мм f / 3,5-4,5G ED VR
• AF-S NIKKOR 24-120 мм f / 4G ED VR
• AF-S NIKKOR 200-400 мм f / 4G ED VR II
• AF-S NIKKOR 24mm f / 1.4G ED
• AF-S NIKKOR 28mm f / 1.8G
• AF-S NIKKOR 35mm f / 1.4G
• AF-S NIKKOR 85mm f / 1.4G
• AF-S NIKKOR 85mm f / 1.8G
• AF-S NIKKOR 200 мм f / 2G ED VR II
• AF-S NIKKOR 300 мм f / 2.8G ED VR II
• AF-S NIKKOR 400 мм f / 2,8G ED VR
• AF-S NIKKOR 500 мм f / 4G ED VR
• AF-S NIKKOR 600 мм f / 4G ED VR
• AF-S Micro NIKKOR 60 мм f / 2,8G ED
• AF-S VR Micro-Nikkor 105mm f / 2.8G IF-ED
• PC-E NIKKOR 24 мм f / 3.5D ED
• PC-E Micro NIKKOR 45 мм f / 2.8D ED
• PC-E Micro NIKKOR 85mm f / 2.8D

Неудивительно, что это самые дорогие объективы, которые производит Nikon.

В дополнение к этим объективам доступно несколько объективов сторонних производителей, которые имеют такую ​​же резкость или резкость, чем их аналоги Nikon.К ним относятся:

• Sigma 35mm f / 1.4 «ART»
• Sigma 50mm f / 1.4 «ART»
• Все остальные объективы серии Sigma ART
• Sigma 150 мм f / 2,8 AF APO EX DG OS HSM Macro

Я добавлю дополнительные линзы, когда думаю о них.

Какой объектив машинного зрения обеспечивает сверхвысокое разрешение?

Качество изображения, достижимое с помощью камеры машинного зрения , зависит от используемой оптики! Многие из используемых сегодня камер машинного зрения используют очень маленькие пиксели, вплоть до 1.25 мкм. Четкость изображений — это результат разрешения вашего объектива машинного зрения, поэтому подбор правильного объектива для датчика камеры чрезвычайно важен. Мы классифицируем разрешение объектива с точки зрения пар линий на миллиметр (lp / мм). Итак, какие линзы могут помочь разрешить эти маленькие пиксели?

Во-первых, отношение шага пикселя можно выразить в единицах lp / мм, как показано на диаграмме справа. Сегодня производители линз машинного зрения обычно указывают разрешающую способность в своих технических паспортах, чтобы помочь в выборе линзы и обеспечить соответствие линзы датчику изображения.При неправильном сопоставлении пострадает контраст изображения.

Для камер машинного зрения с маленькими пикселями превосходным выбором станут линзы Moritex ML-M-UR с «сверхвысоким» разрешением, обеспечивающие разрешение пикселей до 2,2 мкм с хорошей контрастностью.

Щелкните ЗДЕСЬ, чтобы ознакомиться с техническими характеристиками серии Moritex ML-M-UR и запросить ценовое предложение

На сравнительных изображениях ниже показана серия Moritex ML-M-UR по сравнению с обычным объективом с меньшим разрешением.Как вы можете видеть в вырезе в углу, контраст намного выше у объективов с высокой разрешающей способностью.

Слева (объектив с высоким разрешением) Справа (устаревший объектив с более низким разрешением)

Разрешение объектива обычно падает к краям объектива. Чтобы сохранить высокий контраст, компания Moritex оптимизировала серию ML-M-UR , чтобы обеспечить хорошую разрешающую способность по краям объектива.

Приведенные ниже диаграммы представляют контраст (MTF) , соответствующий высоте изображения (ось x), показывающий контраст от центра линзы до края линзы.Ось X представляет центр, начиная с нуля миллиметров и отображая MTF на край (крайняя правая точка). ML-M-UR, показанный на левой диаграмме, демонстрирует очень хорошие характеристики через объектив. (Относительно ровная линия — это хорошо!) По сравнению с другим объективом (правая диаграмма) контрастность уменьшается по всей линзе от центра к краю.

Помимо высокого разрешения, серия Moritex ML-M-UR компактна, имеет диаметр 29 мм и хорошо подходит для типичных 29-мм кубических камер.Кроме того, линзы имеют антивибрационную конструкцию с максимальным ускорением до 10G.

Дайте нам краткое представление о вашем применении, и мы свяжемся с вами, чтобы обсудить параметры камеры
.

Инженеры по продажам компании 1st Vision обладают более чем 100-летним опытом, чтобы помочь вам в выборе камеры. Благодаря большому ассортименту линз, кабелей, сетевых карт и промышленных компьютеров мы можем предоставить решение для полного зрения!

Тел .: 978-474-0044 / info @ 1stvision.com / www.1stvision.com

Сообщения блога по теме

(Посещали 801 раз, сегодня 1 раз)

Очковые линзы высокой четкости обеспечивают более четкое зрение

На главнуюЛинзы для очков высокой четкости | En Español

У вас есть зрение 20/20, когда вы носите очки, но все равно чувствуете неудовлетворенность тем, как вы видите? Вам могут пригодиться линзы высокой четкости.

Иногда аберрации более высокого порядка могут влиять на ваше зрение, даже если ваши рецептурные очки полностью исправляют вашу близорукость, дальнозоркость и / или астигматизм. Эти аберрации могут быть связаны с оптическими характеристиками ваших глаз или могут быть вызваны оптическими ограничениями обычных очковых линз.

Но есть и хорошие новости! Недавние достижения в производстве линз сделали возможными новые очковые линзы высокой четкости, которые исправляют эти аберрации, потенциально обеспечивая более четкое зрение, чем вы когда-либо получали с очками.Эти линзы предназначены для обеспечения более четкого зрения в любых условиях освещения и уменьшения бликов при вождении в ночное время и других задачах ночного видения.

В настоящее время доступно множество брендов линз для очков высокой четкости, в том числе версии линз высокой четкости с высоким индексом, прогрессивные линзы и фотохромные линзы.

Имейте в виду, что для лучшего обзора и комфорта все линзы высокой четкости должны иметь антибликовое (AR) покрытие для устранения отвлекающих отражений.

Линзы произвольной формы

Самый популярный тип линз для очков высокой четкости — это линзы произвольной формы. Термин «свободная форма» относится к усовершенствованному производственному процессу, который уменьшает аберрации более высокого порядка, такие как сферические аберрации, которые возникают в очковых линзах, созданных с помощью традиционных инструментов и процессов производства очковых линз.

Линзы высокой четкости разработаны для обеспечения более четкого зрения в любых условиях и уменьшения бликов при вождении в ночное время.

С линзами произвольной формы (также называемыми цифровыми линзами высокой четкости) изготовление линз по рецепту для очков оптимизируется с помощью оборудования для обработки поверхности с компьютерным управлением, которое намного точнее, чем обычные инструменты.

Фактически, технология произвольной формы позволяет наносить линзы на поверхность с шагом оптической силы 0,01 диоптрии (D) по сравнению с шагом 0,125–0,25 диоптрий при использовании обычных инструментов для очковых линз.

При производстве некоторых цифровых линз произвольной формы также учитывается то, как линзы расположены перед глазами пользователя, когда они находятся в оправе очков, чтобы обеспечить наиболее точную оптическую силу линз и максимально резкое зрение.

Другие факторы, которые могут быть учтены в процессе настройки линз, включают угол между глазом и задней поверхностью линзы в различных положениях взгляда (например, когда пользователь смотрит в сторону, а не прямо через центр линзы). линзы), размер оправы и положение зрачка пользователя в контуре оправы.

С учетом этих и, возможно, других факторов при проектировании и производстве линз, линзы для очков высокой четкости предлагают беспрецедентную степень индивидуальной настройки и могут уменьшить или устранить некоторые аберрации высшего порядка.

Точно изготовленные и персонализированные поверхности линз высокого разрешения могут помочь уменьшить аберрации, которые ограничивают поле зрения и вызывают звездообразования, ореолы и искажения света в форме комет в ночное время.

В результате линзы высокой четкости могут обеспечить более четкое качество изображения, лучшее периферийное зрение, улучшенную контрастную чувствительность и меньшее количество бликов в ночное время.

Популярные однофокальные линзы высокой четкости:

• Essilor 360 DS (Essilor of America)

• Hoya NuLux EP (Hoya Vision Care)

• Shamir Autograph II SV (Shamir Insight)

• Clarlet Individual (Carl Zeiss Vision)

Популярные прогрессивные линзы высокой четкости для коррекции пресбиопии включают:

• Hoyalux iD MyStyle (Hoya Vision Care)

• Seiko Supercede (Seiko Optical Products of America)

• Shamir Autograph II (Shamir Insight)

• Varilux Physio DRx (Essilor of America)

• Sola HDV (Carl Zeiss Vision)

• Zeiss Progressive Individual 2 (Carl Zeiss Vision)

Поскольку для создания линз высокой четкости требуется дополнительная информация помимо той, которая указана в рецепте на очки, Когда вы выбираете оправу для очков, ваш оптик обычно снимает дополнительные мерки.

Иногда фирменное измерительное устройство используется для подбора и изготовления определенной марки линз произвольной формы с высоким разрешением.

Одним из примеров является Zeiss i.Terminal 2, система фотосъемки, которая автоматически измеряет несколько параметров подгонки, включая расстояние между зрачками пользователя (PD), высоту посадки, наклон рамки (пантоскопический угол) и расстояние между задняя часть линз и передняя часть глаз (расстояние между задними вершинами) — для оптимизации характеристик индивидуальных линз высокого разрешения Carl Zeiss Vision Individual.

Другой пример — система Visioffice 2 от Essilor. По заявлению компании, это второе поколение 3D-измерительного прибора для пациента предоставляет офтальмологам точный, точный и последовательный способ назначать и подбирать очковые линзы высокой четкости, которые персонализированы с учетом конкретных визуальных потребностей каждого пациента и выбора оправы. Visioffice 2 также имеет модуль выбора оправы, который позволяет пациентам легко сравнивать, как они выглядят, в оправе до восьми различных стилей.

Линзы волнового фронта

Некоторые производители линз ввели еще более индивидуализированный тип линз для очков высокой четкости, называемых линзами волнового фронта.

Линзы Wavefront созданы с помощью той же сложной технологии используется для измерения оптики глаза до индивидуальной хирургии глаза LASIK под управлением волнового фронта: компьютеризированный инструмент проецирует однородные световые волны в глаз, которые отражаются от сетчатки, а возвращающийся «волновой фронт» света анализируется для оценки всего оптического несовершенства — не только аномалии рефракции, но и аберрации более высокого порядка.

В пользовательском LASIK эти измерения волнового фронта используются для программирования эксимерного лазера на изменение формы передней поверхности глаза. В очковых линзах с волновым фронтом измерения управляют производственным процессом с компьютерным управлением, который позволяет создавать индивидуальные линзы высокой четкости.

Первой маркой линз для очков с волновым фронтом, представленной в США, была iZon High. Объективы с разрешением, производимые Ophthonix.

Согласно веб-сайту компании, в имитационных тестах на вождение в ночное время (55 миль в час в условиях яркого света) испытуемые, носившие линзы высокого разрешения iZon, могли обнаруживать, распознавать пешехода, идущего по дороге, и реагировать на него в среднем на 20 футов раньше, чем водители. носить обычные очки линзы.

Помимо улучшения ночного зрения, линзы iZon также помогли исправить хронические проблемы со зрением после LASIK и других операций на глазах, связанных с рефракцией, сообщила компания.

Но только ограниченное число оптометристов и офтальмологов прописали линзы iZon wavefront, и в октябре 2012 года Ophthonix объявила о прекращении деятельности после 11 лет работы.

В 2011 году Carl Zeiss Vision представила в США бренд линз высокого разрешения с волновым фронтом под названием i.Сценарий Zeiss. Как и линзы iZon, линзы i.Scription от Zeiss предназначены для исправления аберраций более высокого порядка и обеспечения более четкого зрения, чем обычные линзы для очков.

По заявлению компании, линзы i.Scription by Zeiss также помогают пользователям лучше видеть в условиях низкой освещенности и улучшают контрастность и цветовое зрение.

Чтобы создать линзы i.Scription by Zeiss wavefront, ваш офтальмолог проводит измерения ваших глаз с использованием фирменной технологии i.Profiler Plus — автоматизированное устройство «три в одном», которое измеряет ошибку рефракции, топографию роговицы и аберрации более высокого порядка. Данные волнового фронта, собранные i.Profiler Plus, затем отправляются в оптическую лабораторию Zeiss для изготовления линз высокой четкости на заказ.

Вы кандидат на объективы высокой четкости?

Практически любой, кто носит очки, является хорошим кандидатом на линзы для очков высокой четкости, но люди с более высокими рецептами на очки могут заметить больше преимуществ, чем люди с только умеренными рецептами.

Возможно, один из лучших индикаторов того, что линзы для очков высокой четкости могут быть для вас хорошим выбором, — это если ваш окулист или офтальмолог говорит, что у вас здоровые глаза и зрение 20/20, но вас беспокоят блики или ваше зрение кажется нечетким.

Если вас не устраивает четкость вашего зрения в нынешних очках, спросите своего офтальмолога, могут ли линзы высокой четкости обеспечить более четкое зрение.

Стоимость линз высокой четкости

Из-за сложной технологии, используемой для разработки и изготовления линз произвольной формы и волнового фронта, а также дополнительного времени и оборудования, необходимого для их установки, ожидайте, что заплатите на 25–30 процентов больше за линзы высокой четкости. очковые линзы четкости по сравнению с обычными линзами из того же материала и конструкции.

Хотя линзы высокой четкости стоят дороже, чем обычные линзы для очков, многие люди, которые пробуют их, особенно те, кто в прошлом разочаровывался отсутствием четкого зрения в очках, находят, что линзы свободной формы и линзы волнового фронта дают заметное улучшение. в ясности и комфорте.

[Последние новости об линзах высокой четкости и других очковых линзах см. В разделе Что нового в линзах для очков.]

Страница опубликована в феврале 2019 г.

Страница обновлена ​​в июле 2021 г.

Ваши линзы внезапно устарели?

Еще несколько лет назад, если вы приобрели качественный объектив, вы могли быть уверены, что при должном уходе он будет продолжать работать, даже если вы модернизируете свое тело в будущем.В конце концов, тела разлагаются, а стекло сохраняется. Однако с внезапным притоком камер с высоким разрешением и кажущимся возрождением войны мегапикселей некоторые задаются вопросом: «Могут ли объективы не отставать?»

Когда были выпущены Canon 5DS и 5DS R, Canon также выпустила список рекомендуемых объективов, «чтобы получить лучшее от» двух корпусов камеры. Это вызвало небольшой резонанс в фотографическом сообществе, особенно потому, что некоторых известных объективов Canon в этом списке не было. Разумеется, подразумевалось, что линзы не могут разрешить 50.6 мегапикселей в полнокадровом формате 35 мм. Камера явно переросла объектив. Потенциально это было огромно: по мере развития технологий тела устаревают, а затраты на модернизацию являются общепринятой частью профессии. Однако хороший объектив — это всего лишь хороший объектив. Никогда раньше не было высказано предположение, что наряду с корпусом необходимо модернизировать и наши линзы. Некоторые утверждали, что действительно сверхвысокое разрешение было слишком плотным для некоторых объективов. Другие утверждали, что это была маркетинговая уловка, чтобы побудить фотографов инвестировать в еще более высококачественное стекло.

Одна статистика, чтобы править всеми

Еще в 2012 году DxoMark представил перцепционный мегапиксель, или сокращенно P-Mpix. Предназначенный для устранения необходимости в диаграмме MTF, он уменьшил резкость комбинации камера / объектив до одного числа: количества мегапикселей, которые вы фактически получали от камеры и объектива. По сути, он измеряет максимальную разрешающую способность комбинации камера / объектив. Например, мой 5D Mark III имеет 22,3-мегапиксельный сенсор, но в паре с EF 100mm f / 2.8L Macro, комбинация имеет рейтинг 18 P-Mpix, что означает, что где-то в системе я теряю 4 мегапикселя из-за недостатков. DxO утверждает, что это измерение «обходит проблемы, присущие MTF», а именно удобочитаемость, использование понятных единиц (которые, я бы сказал, подпадают под первую категорию) и каноническое соответствие человеческому зрению.

Кстати, я беру все, что приходит от DxOMark, со здоровой долей скептицизма. Проблема в том, что они отказываются публиковать подробную методику.Есть причина, по которой наука является открытым сообществом: наука — это сложно… очень сложно. Вот почему мы публикуем, критикуем, оцениваем, ставим под вопрос, тестируем, тестируем, тестируем, повторно тестируем и воспроизводим результаты, прежде чем они будут приняты как факт. Метод «потому что я так сказал» просто не сработает, и поэтому я очень подозреваю, что вижу редкое упоминание DxOMark при поиске в рецензируемых академических журналах, несмотря на научную важность и промышленный охват исследования современной оптики. Я владею и использую как 5D Mark III, так и EF 100mm f / 2.8L Macro, и, честно говоря, мне трудно поверить, что я «теряю» 4 мегапикселя из-за этой комбинации. Увы, без некоторых сложных уравнений и процедур, на которые можно было бы взглянуть, я не могу рассказать вам намного больше. Я не говорю, что DxOMark ошибочен; Я говорю, что без дополнительной информации мы не можем решить, правы они или нет, и, к сожалению, это подрывает их актуальность, по моему скромному мнению. Говорить о «разрешении» в фотографии — это обманчиво сложное предложение, и если я даже не знаю, какое рабочее определение мы используем и как оно было получено, я не могу надеяться на плодотворный разговор.

Например, рассмотрим этот скелетный план того, как может действовать медицинское исследование: построить гипотезу, разработать метод, который справедливо проверяет гипотезу, провести эксперимент с множеством и многими повторениями для обнаружения выбросов и непредвиденных явлений, проанализировать данные, используя правильно выбранные статистические методы, которые как выявляют закономерности, так и минимизируют предвзятость, публично публикуют как методологию, так и данные в рецензируемом контексте, получают обратную связь, повторяют и уточняют десятки раз, и, наконец, если ваша гипотеза была проверена много раз несколькими независимыми ресурсов, продвигается от гипотезы к фактам.Так работает наука. Если мне будут представлены данные, имеющие научный вид, я ожидаю увидеть такую ​​строгость в их происхождении.

Камера или объектив?

Ладно, вернемся к линзам. Вопрос о том, что решает сложный; это зависит от шага пикселя (который, в свою очередь, создает переходную зависимость от размера сенсора), контроля различных аберраций, пределов человеческого восприятия, постоянно присутствующего и все более важного (по мере увеличения количества мегапикселей) явления дифракции и различных других факторов. .Достаточно сказать, что меньшие полнокадровые датчики могут быть на уровне или за чертой с некоторыми комбинациями. Другими словами, установите объектив EF-S более низкого качества на Canon 7D Mark II, и вы вполне можете получить меньше мегапикселей, чем вы заплатили. Это связано с тем, что пиксели имеют тенденцию быть более плотно упакованными на меньших датчиках (и, следовательно, их худшие характеристики при слабом освещении), а это означает, что объектив должен иметь возможность разрешать более мелкие детали, чтобы избежать существенного размазывания информации по пикселям.

С другой стороны, пользователи полнокадровых изображений должны больше думать о дифракционных пределах и контроле аберраций.Частично причина того, что полнокадровое стекло намного дороже, чем его аналоги для кадрирования, заключается не только в том, что стекла физически больше, но и в том, что контролировать аберрации становится все труднее по мере увеличения круга изображения. Как я обсуждал в своей статье о 5DS и дифракции, по мере увеличения разрешения сенсора апертура, при которой дифракция становится реальной проблемой, уменьшается (становится шире). 5DS подтолкнула этот порог к законным рабочим апертурам фотографа. Поскольку мы видим, что количество мегапикселей продолжает расти, фотографам придется учитывать, как это влияет на них, особенно тем, кто работает с меньшими значениями диафрагмы и требует высокого уровня детализации (обратите внимание на пейзажные и макро-фотографы).

Практические рекомендации

Есть также дополнительная сложность, не зависящая от физики: обычно мы не видим стекло нижнего уровня в паре с телами более высокого уровня. Это само по себе обычно сохраняло определенный уровень разделения, но теперь, когда количество мегапикселей приближается к непредвиденным уровням, этот разрыв сокращается. Итак, мы должны спросить: если вы купите камеру сверхвысокого разрешения, не станет ли даже ваше хорошее стекло устаревшим? Что ж, я не могу ответить на этот вопрос по двум причинам: во-первых, это зависит от вашего определения слова «устаревшее».«Если у вас есть 50-мегапиксельный сенсор, готовы ли вы сделать снимок 5-мегапиксельного, прежде чем называть линзы архаичными? Как насчет 10 мегапикселей? Выбор за вами. Во-вторых, на данный момент у нас нет данных, полученных с помощью общедоступного проверенного метода для выполнения этого вызова. Мои подозрения говорят о том, что порог деградации действительно может переходить на территорию профессиональных линз более низкого уровня, но это всего лишь подозрения.

Тем не менее, я оставляю это на ваше усмотрение. У вас есть Canon 5DS, Sony a7R II или Nikon D810, и вы заметили это явление? Какой удар по разрешению вы бы хотели принять? Или это все маркетинг, направленный на продвижение новых объективов? Или вы хотите добиться большей прозрачности технических данных в фотографии, прежде чем принять решение? Сообщите нам свои мысли в комментариях.

Представлен

: линейка полнокадровых объективов Sony G Master с байонетом E высокого разрешения

Наряду со сверхбыстрым a6300, Sony представила подробную информацию о новой линейке объективов сверхвысокого разрешения, оптимизированной для полнокадровых камер с байонетом E: серия G Master. Начиная с набора столь желаемых фокусных расстояний и диафрагм от 24 до 200 мм, покрыты почти все основания. Сюда входят зум-объектив среднего диапазона FE 24-70 мм f / 2,8 GM, почти идеальный портретный основной объектив FE 85 мм f / 1,4 GM и телеобъектив FE 70-200 мм f / 2.8 GM OSS. Дальнейшее расширение выбора объектива с байонетом E включает также телеконвертер FE 1.4x и телеконвертер FE 2.0x для 70-200 мм GM, которые увеличивают фокусное расстояние для еще большей досягаемости.

Sony FE 24-70 мм

Все объективы серии G Master обеспечивают выдающееся разрешение, установленное на базовом уровне в 50 пар линий на миллиметр при широко открытой диафрагме, и мягкое, исключительно приятное боке, как в оригинальной серии G.Обеспечить это невероятное разрешение помогает разработка линз XA, или экстремально асферических линз. Каждый из них разработан с точностью выше 0,01 микрона, и покрытия, такие как покрытие Sony Nano AR, могут быть учтены при моделировании, чтобы гарантировать рабочие характеристики. Это также означает, что линзы будут полностью совместимы с любыми будущими достижениями сенсоров с высоким разрешением. Эти элементы из стекла XA также способствуют созданию эффекта боке благодаря своей точной конструкции и сводят к минимуму сферические аберрации, чтобы сбалансировать резкость и боке.

Начиная с классического универсального объектива FE 24-70mm f / 2.8 GM, пользователи найдут сверхрезкий объектив с широкой диафрагмой для работы в самых разных ситуациях. Он управляет этим разрешением от края до края за счет использования трех асферических элементов, включая один элемент XA, один элемент со сверхнизкой дисперсией или ED, и один элемент со сверхнизкой дисперсией, которые работают для уменьшения всех типов аберраций и, в сочетании с покрытием Nano AR Coating создайте изображение высокой четкости и контрастности.Объектив также оснащен круглой диафрагмой с девятью лепестками для плавного боке и суперзвуковым волновым двигателем с прямым приводом (DDSSM), который быстро и точно фиксирует фокус. Как и подобает объективу такого калибра, Sony создала серию G Master для профессионального использования с прочным пыле- и влагозащищенным корпусом, физическим переключателем AF / MF и кнопками фиксации фокуса, а также блокировкой зума. Этот объектив легко выполнит самые разные задачи — от широкоугольных пейзажей до портретов с ограниченным пространством.

Sony FE 24-70 мм f / 2.8 GM Линза

Sony позаботилась о том, чтобы предоставить то, что многие считали отсутствующим в линейке с байонетами E, при создании быстрого портретного прайма: FE 85mm f / 1.4 GM. Он имеет одно из наиболее предпочтительных фокусных расстояний для портретной съемки, сверхбыструю диафрагму f / 1,4 для сверхмалой глубины резкости и создан для удовлетворения требований профессиональной рабочей среды. Оптимизированный для широко открытой диафрагмы, он исключительно резкий при f / 1,4 благодаря использованию одного элемента XA и трех элементов ED.В остановленном состоянии объектив обеспечивает идеальное боке с 11-лепестковой круглой диафрагмой, которая обеспечивает приятные расфокусированные области. Он также оснащен покрытием Sony Nano AR Coating и системой SSM с кольцевым приводом для плавной и точной фокусировки с помощью большой оптики объектива. Этот двигатель даже оснащен двумя датчиками положения для обеспечения максимальной точности во время использования. Благодаря прочной, устойчивой к погодным условиям конструкции объектив выдержит даже неблагоприятные условия, а на корпусе также есть переключатель AF / MF, кнопка удержания фокуса и, для видеосъемок, кольцо диафрагмы с переключателем щелчка / отклонения, как и у FE 35 мм f / 1.4 ZA.

Объектив Sony FE 85mm f / 1.4 GM

Поднимаясь по шкале фокусных расстояний, мы встречаем FE 70-200mm f / 2.8 GM OSS, телеобъектив с зумом, который найдется в сумках многих стрелков. Он максимально увеличивает резкость и боке, как и другие объективы G Master, используя комбинацию трех асферических элементов, включая один XA, четыре линзы ED, два элемента из стекла Super ED и покрытие Nano AR вместе с круглой диафрагмой с 11 лепестками. Ключом к этому диапазону телефото является быстрая и точная автофокусировка, обеспечиваемая системой SSM с кольцевым приводом для большой группы передней фокусировки и двойным линейным двигателем для задней группы фокусировки, которые в совокупности обеспечивают впечатляющую скорость и точность.Он также имеет встроенную стабилизацию изображения для повышения производительности при более медленных выдержках и больших фокусных расстояниях, а также возможность использовать 5-осевую стабилизацию с совместимыми корпусами. Снимки крупным планом также улучшаются за счет минимального расстояния фокусировки 3,14 фута и механизма плавающей фокусировки. Тубус объектива предназначен для регулировки скорости с кнопкой удержания фокусировки, ограничителем диапазона фокусировки, переключателем AF / MF, переключателем включения / выключения OSS и переключателем типа OSS, обеспечивающим тактильное управление. И, конечно же, он устойчив к атмосферным воздействиям, с фторсодержащим покрытием на переднем элементе.Бонусом для этого объектива является наличие съемного вращающегося крепления для штатива для быстрой установки и удобной транспортировки.

Объектив Sony FE 70-200mm f / 2.8 GM OSS

Если вам нужно большее фокусное расстояние, Sony создала первые специализированные телеконвертеры для системы с байонетом E, но более конкретно для объектива 70-200 G Master. Телеконвертер FE 1.4x и телеконвертер FE 2.0x поддерживают высокие характеристики объектива, увеличивая фокусное расстояние объектива до 98–280 мм и 140–400 мм соответственно.Телеконвертеры сохраняют полную точность и скорость автофокусировки, а также записывают данные EXIF ​​в файлы. Они имеют такую ​​же пыле- и влагостойкую конструкцию, что и линзы, для оптимальной работы в любых условиях. Хотя на данный момент совместим только с объективом FE 70-200mm f / 2.8 GM OSS, некоторые будущие объективы могут поддерживаться.

	FE 24-70 мм f / 2,8 GM	FE 85 мм f / 1,4 GM	FE 70-200 мм f / 2.8 GM OSS
Крепление объектива	Sony E (полный кадр)	Sony E (полный кадр)	Sony E (полный кадр)
Фокусное расстояние (эквивалент 35 мм для APS-C)	24-70 мм (36-105 мм)	85 мм (127,5 мм)	70-200 мм (105-300 мм)
Максимальная апертура	f / 2,8	f / 1,4	f / 2,8
Минимальная апертура	f / 22	f / 16	f / 22
Угол обзора	84-34 °	29 °	34 ° -12 ° 30 ‘
Минимальное расстояние фокусировки	1.25 футов / 38 см	2,6 ‘/ 80 см	3,2 ‘/ 96 см
Увеличение	0,24 х	0,12 x	0,25 х
Конструкция линзы	18 элементов / 13 групп	11 элементов / 8 групп	23 элемента / 18 групп
Стабилизация изображения	Нет	Нет	Да, оптический стабилизатор SteadyShot
Лопасти диафрагмы	9, круглая	11, круглая	11, круглая
Диаметр кольца фильтра	82 мм	77 мм	77 мм
Размеры	3.87,6 x 136,0 мм / 4 x 5,4 дюйма	89,5 x 107,5 мм / 3,5 x 4,2 дюйма	88 x 200 мм / 3,5 x 7,9 дюйма
Вес	886 г / 31,3 унции	29 унций / 820 г	1480 г / 52,3 унции

	FE 1.4x Телеконвертер	FE 2.0x Телеконвертер
Крепление объектива	Sony E (полный кадр)	Sony E (полный кадр)
Увеличение	1.4x	2,0x
Конструкция линзы	6 элементов / 5 групп	8 элементов / 5 групп
Потеря света	1 остановка	2 остановки
Размеры	62,4 x 33,6 мм / 2,5 x 1,3 дюйма	62,4 x 42,7 мм / 2,5 x 1,7 дюйма
Вес	167 г / 5,9 унций	207 г / 7,4 унции
Совместимость	FE 70-200 мм f / 2.8 GM OSS	FE 70-200 мм f / 2,8 GM OSS

Ультратонкие плоские линзы для получения изображений высокого разрешения с использованием однослойного переходного металла

Схема изготовления однослойной линзы TMDC фемтосекундным лазером. На вставке: (i) изображение монослойного монокристалла TMDC, полученное методом АСМ, и (ii) схема индуцированной фемтосекундным лазером генерации наночастиц MOx. Предоставлено: Хан Линь, Цзай-Цюань Сюй, Гуйюань Цао, Юпэн Чжан, Цзядун Чжоу, Цзыю Ван, Чжичен Ван, Чжэн Лю, Киан Пин Ло, Чэн-Вэй Цю, Цяолян Бао, Баохуа Цзя

.

Линзы — один из наиболее часто используемых оптических компонентов в повседневной жизни, включая очки, микроскопические объективы, увеличительное стекло и линзы фотоаппаратов.Обычные линзы основаны на принципе преломления света с использованием различных материалов, сферических поверхностей и пространственных положений для достижения контроля света. Производство обычных линз, включая процессы выбора материала, резки, грубой шлифовки, тонкой шлифовки, полировки и тестирования. Чтобы свести к минимуму аберрации, включая хроматическую аберрацию, сферическую аберрацию и астигматизм, необходимо сложить несколько слоев линз, чтобы сформировать составные линзы, что приводит к сложности и громоздкости современного оборудования камеры.

Таким образом, огромные усилия были вложены в разработку ультратонких плоских линз. В отличие от обычных линз, плоские линзы используют наноструктуры для модуляции света. Управляя оптическими свойствами и пространственным положением каждого наноэлемента, можно достичь расширенных функций, таких как ахроматическая фокусировка и фокусировка без аберраций, высокое пространственное разрешение и особые распределения фокальной интенсивности. Однако, когда толщина материала уменьшается до субволновой шкалы, недостаточная фазовая или амплитудная модуляция на основе собственного показателя преломления и поглощения материалов приводит к плохим характеристикам линз.

В новой статье, опубликованной в Light Science & Application , группа ученых под руководством профессора Баохуа Цзя из Центра трансляционных атомных материалов Технологического университета Суинберна, Австралия, профессора Цяолян Бао, ранее работавшего в Университете Монаш, профессора Чэнвэя. Цю из Национального университета Сингапура и его сотрудники разработали инновационный метод изготовления линз с высокими характеристиками из однослойного двумерного материала дихалькогенида переходного металла (TMDC) с использованием фемтосекундного лазера для создания рисунка наночастиц.Объектив имеет субволновое разрешение и эффективность фокусировки 31%, что закладывает основу для очень тонких оптических устройств для использования в нанооптике и фотонных приложениях на кристалле.

Хотя линзы, изготовленные из многослойных TMDC, были продемонстрированы ранее, когда их толщина уменьшается до субнанометрового масштаба, их недостаточная фазовая или амплитудная модуляция приводит к эффективности фокусировки менее 1%. Международная команда обнаружила, что можно генерировать наночастицы, используя фемтосекундный лазерный луч для взаимодействия с однослойным материалом TMDC, что значительно отличается от процесса, производимого лазером непрерывного действия.Когда лазерный импульс настолько короткий, что весь материал остается холодным после лазерной обработки, наночастицы могут прочно прикрепиться к подложке. Наночастицы демонстрируют очень сильное рассеяние, модулирующее амплитуду света. Следовательно, линза, сделанная из наночастиц, может обеспечить субволновое разрешение и высокую эффективность, что позволяет команде продемонстрировать дифракционно ограниченное изображение с помощью линз.

Монослой — это самая тонкая форма материала, которая является пределом физической толщины.Используя монослой для изготовления линз, процесс, продемонстрированный в этом исследовании, потреблял наименьшее количество материала, отвечающего теоретическим ограничениям. Что еще более важно, технология изготовления фемтосекундного лазера представляет собой простой одностадийный процесс, не требующий высокого вакуума или особых условий, поэтому он обеспечивает самый простой способ изготовления ультратонких плоских линз. В результате линзы могут быть легко интегрированы в любые фотонные или микрофлюидные устройства для широкого применения.

«Мы использовали самый тонкий в мире материал для изготовления плоских линз и доказали, что хорошие характеристики ультратонких линз могут обеспечить получение изображений с высоким разрешением.Он демонстрирует огромный потенциал в различных приложениях, таких как очки, объективы для микроскопов, телескопы и объективы для фотоаппаратов. Можно предвидеть, что с помощью этой техники в ближайшем будущем можно будет значительно уменьшить вес и размер линз камеры ». Сказал д-р Хан Линь, первый автор из Центра трансляционных атомных материалов Технологического университета Суинберна.

«Мы очень рады видеть уникальный результат фемтосекундной лазерной обработки 2D-материалов. Это открывает новые возможности для изготовления фотонных устройств масштабируемым методом.”Добавил профессор Баохуа Цзя, директор Центра трансляционных атомных материалов.

«Мы можем интегрировать линзу из однослойного 2D материала в нужные устройства, просто прикрепив материал, а затем используя фемтосекундный лазер для изготовления. Весь процесс прост, метод гибкий и недорогой. Таким образом, мы также видим большой потенциал применения этого метода ». Комментирует профессор Цяолян Бао, ранее работавший в университете Монаш.

«Мы проектируем наш объектив таким образом, чтобы изображение можно было найти в разных фокальных плоскостях с разным увеличением.Этот механизм можно легко использовать для создания объектива с оптическим увеличением, который требуется во всех камерах мобильных телефонов. В настоящее время объективы с разным фокусным расстоянием используются для достижения разной функции масштабирования. Однако наши объективы могут достигать разной степени масштабирования с помощью одной конструкции ». Прогнозы профессора Чэнвэй Цю из Национального университета Сингапура.

Ссылка: «Получение изображений с ограничением дифракции с помощью однослойных ультратонких плоских линз на основе 2D-материала» Хан Лин, Зай-Цюань Сюй, Гуйюань Цао, Юпэн Чжан, Цзядун Чжоу, Цзыю Ван, Чжичен Ван, Чжэн Лю, Киан Пинг Ло, Ченг. -Вэй Цю, Цяолян Бао и Баохуа Цзя, 11 августа 2020 г., Light: Science & Applications .
DOI: 10.1038 / s41377-020-00374-9

Улучшение разрешения изображения с широкоугольными объективами

Несмотря на провокационные СМИ, провозглашающие конец гонки мегапикселей в индустрии безопасности, недавние разговоры с OEM-производителями камер говорят об обратном. Фактически, производители камер, похоже, готовы сделать ставку и продвигаются вперед с планами по увеличению разрешения камеры, следуя примеру производителей мобильных телефонов и цифровых камер до них.

Несмотря на провокационные СМИ, провозглашающие конец гонки мегапикселей в индустрии безопасности, недавние разговоры с OEM-производителями камер говорят об обратном. Фактически, производители камер, похоже, готовы сделать ставку и продвигаются вперед с планами по увеличению разрешения камеры, следуя примеру производителей мобильных телефонов и цифровых камер до них.

Широкоугольные линзы
Создание изображения этого мира на двумерной плоскости в камере создает некоторые оптические эффекты, особенно при просмотре через широкоугольный объектив.При разработке широкоугольных объективов используются два подхода: равные угловые срезы — каждый пиксель получает одинаковый угол, что приводит к бочкообразному искажению изображения; равные плоские расстояния — каждый пиксель отображает равное расстояние в плоскости, это прямолинейная линза. Два семейства широкоугольных объективов создают совершенно разные взгляды на мир.

Камеры

HD и мегапиксельные камеры имеют множество преимуществ, если у вас есть подходящий объектив для работы. Когда это включает в себя покрытие больших площадей или снижение затрат за счет установки меньшего количества камер, этот объектив является широкоугольным.

Широкоугольные объективы — не панацея, но их использование приносит пользу во многих сферах применения. Для приложений, требующих больших зон покрытия, сверхширокоугольный объектив мегапиксельной камеры — это возможность экономии, которую следует учитывать. Широкоугольные объективы позволяют сократить количество камер, необходимых для охвата территории, что снижает затраты на установку, обслуживание и мониторинг. Их можно использовать вместо камеры PTZ, когда требуется цифровое PTZ после инцидента, и они могут эффективно контролировать большие территории, такие как автостоянки, школы и строительные площадки.Кроме того, их можно использовать в крупных планах, таких как банкоматы, закрытые гаражные въезды и многодверные подъезды, где требуется как высокая детализация изображения, так и широкое поле зрения (FOV).

Широкоугольный угол обзора
Еще одним преимуществом более высокого разрешения, доступного для мегапиксельных камер, является возможность охвата гораздо более широкой области с тем же или лучшим разрешением по сравнению с аналоговыми камерами. Поскольку общее количество доступных пикселей, разбросанных по FOV, больше, FOV можно увеличить без уменьшения разрешения изображения.

В таблице 1 выше сравнивается поле зрения различных камер на расстоянии 32 фута от объекта при одинаковом разрешении изображения. По мере увеличения разрешения камеры (общего количества пикселей) увеличивается и поле обзора при постоянном разрешении изображения (пикселей на фут). Очевидно, что чем больше пикселей в камере, тем шире FOV при постоянном разрешении изображения. Это увеличение поля зрения также показано на рисунке 1 ниже.

Прямолинейный vs.Рыбий глаз
Чем короче фокусное расстояние объектива, тем шире поле обзора. Когда угол превышает 90 градусов, большинство линз начинают показывать изогнутые изображения с бочкообразными искажениями, которые сжимаются по краям. Прямолинейные линзы не демонстрируют бочкообразного искажения и, таким образом, поддерживают разрешение изображения до края изображения. Традиционные широкоугольные объективы с бочкообразным искажением (также известным как искажение «рыбий глаз») заставляют изображение выглядеть искривленным и выпуклым в центре.

Прямолинейные линзы сохраняют линии, которые кажутся прямыми в реальном мире, прямо на датчике изображения.Это дает преимущество увеличения разрешения изображения по краям, тогда как линзы с бочкообразным искажением приводят к сжатию изображения по краям и уменьшению разрешения.

При использовании типичных широкоугольных объективов с искажениями потенциально ценная информация теряется в объективе, и никакое программное обеспечение не может повторно захватить или восстановить эту потерянную информацию на изображении. Любое устранение искажений создаст изображение, похожее на изображение с прямолинейной линзы, но с более низким разрешением.

При использовании прямолинейной линзы изображение распространяется на большее количество пикселей по краям, что увеличивает вероятность обнаружения и идентификации.

Объекты на плоскости
С прямолинейным объективом объекты в общей плоскости, перпендикулярной камере, имеют одинаковое разрешение изображения в центре и по краям, даже если объекты по краям находятся намного дальше от камеры. Показано на рисунках 2 и 3.

Рисунок 2 Рисунок 3

Для прямолинейных линз, чем шире поле обзора, тем заметнее этот эффект.Прямолинейные линзы обладают дополнительным преимуществом, так как обеспечивают повышенное разрешение по краям изображения из-за трехмерного растяжения. Этот эффект не является тем, что большинство людей привыкло видеть, но он имеет преимущество в увеличенном разрешении (пикселей на фут) для объектов на краю изображения по сравнению с линзами с бочкообразным искажением. Для линз с бочкообразным искажением объекты на краю изображения будут меньше, чем в центре, и будут изгибаться к центру. Поскольку эффект присутствует только тогда, когда объекты имеют длину, параллельную камере в третьем (глубинном) измерении, например, длина автомобилей, это называется трехмерным растяжением.

Объекты в дуге
С прямолинейным объективом расчет разрешения объектов по дуге с камерой в центре немного сложнее. Поскольку объект перемещается от центра изображения к краю по дуге без изменения расстояния до камеры, разрешение объекта значительно увеличивается.

Этот случай ясно показывает увеличение разрешения по мере того, как объекты перемещаются по дуге на постоянном расстоянии от камеры.Изображение человека, стоящего на расстоянии 11,5 футов от камеры, будет увеличиваться в ширину из-за трехмерного растяжения по мере продвижения к краю изображения. По краям изображения они могут быть более четко идентифицированы по сравнению с центром и по сравнению с линзой с бочкообразным искажением. Линзы с бочкообразным искажением не увеличивают ширину объекта.

Разрешение объективов на основе линейной оптической технологии
Разрешение изображения и горизонтальное поле зрения зависят от расстояния до камеры для прямолинейных линз Theia.Например, если для обычного приложения наблюдения с 5-мегапиксельной камерой и объективом Theia требуется 20 пикселей на фут, камера должна находиться на расстоянии 37 футов от объекта в центре изображения.

Поскольку объект движется перпендикулярно камере, разрешение изображения останется 20 пикселей на фут, даже если объект удаляется от камеры. Разрешение широкоугольных непрямолинейных линз будет уменьшаться по мере движения объекта по этой линии.

Таким образом, существует множество определений разрешения.Два наиболее часто используемых в индустрии безопасности — это общее количество пикселей в камере и количество пикселей на фут изображения. По мере увеличения общего количества пикселей детали изображения или поля обзора, или того и другого, могут быть увеличены. Для широкоугольных объективов прямолинейные линзы увеличивают разрешение изображения по краям изображения, улучшая возможность обнаружения и идентификации. Камеры высокой четкости и мегапиксельные камеры нуждаются в высокопроизводительных широкоугольных объективах, способных отображать изображения больших площадей с высоким разрешением.Линзы «рыбий глаз» создают бочкообразные искаженные изогнутые изображения, требующие программной коррекции изображения, тогда как прямолинейные линзы оптически исправляют искажения в объективе — элегантное и эффективное решение.

.