Ống kính và góc quan sát - ống kính trong camera

Camera quan sát, camera quan sát giám sát từ xa, có nhiều loại camera quan sát, camera quan sát qua mạng ip ( internet protocol), camera quan sát loại POE ( Power over Ethernet), camera giám sát ngày đêm ( IR camera có đèn hồng ngoại), camera quan sát giám sát dạng ngụy trang, camera giám sát dạng không dây ( wireless camera) tất cả các camera quan sát giám sát tùy chủng loại và có tính năng như nhau ở cùng mỗi chủng loại, tùy vào nhu cầu sử dụng mà người dùng có thể chọn loại camera quan sát cho phù hợp với thời tiết địa hình vị trí,...tùy vào khả năng kinh tế và yêu cầu về an toàn an ninh và tính chất để chọn loại camera cho phù hợp, tùy vào địa hình điều kiện nơi lắp đặt hệ thống camera quan sát giám sát mà người dùng được tư vấn dùng hệ hệ thống camera giám sát nào có thể đáp ứng được điều kiện tại nơi cần lắp đặt hệ thống camera an ninh quan sát giám sát này.
Ống kính có độ dài tiêu cự càng lớn thì quan sát càng xa và góc nhìn hẹp lại và ngược lại. Ngoài ra góc nhìn của ống kính cũng phụ thuộc vào tiết diện chip cảm biến hình ảnh, tiết diện phổ biến được sử dụng nhiều là 1/3”
           
  
Để lựa chọn ống kính cho phu hợp với nhu cầu, cần xác định tầm camera quan sát và góc camera quan sát.

                                        
Phân tích thông số kỹ thuật ống kính trong camera an ninh
                 

                                  
Tính toán theo đơn vị đo lường Feet

Chiều rộng của vật thể thu được khi dùng một camera với cảm biến CCD ¼” và lens có tiêu cự là 4mm ở khoảng cách quan sát 10 feet sẽ là bao nhiêu ?

Câu trả lời: H = D x h / f = 10 x 3.6 / 4 = 9 feet

Tính toán theo đơn vị đo lường mét

Chiều rộng của vật thể thu được khi dùng một camera với cảm biến CCD ¼” và lens có tiêu cự là 4mm ở khoảng cách quan sát 3m sẽ là bao nhiêu ?

Câu trả lời: H = D x h / f = 3 x 3.6 / 4 = 2.7m

Kiếu lens

    Fixed lens: Chiều dài tiêu cự là cố định, ví dụ: 4 mm

    Varifocal lens: Kiểu lens này cho phép điều chỉnh chiều dài tiêu cự thấu kính(đồng nghĩa với góc quan sát) bằng tay. Khi mà chiều dài tiêu cự bị thay đổi, ta cần lấy nét lại cho ống kính. Đa số ống kính kiểu này có dải tiêu cự 3.5~8mm

    Zoom lens: Chiều dài tiêu cự có thể được điều chỉnh trong một khoảng, ví dụ từ 6~48mm mà không cần quan tâm đến việc lấy net. Ống kính có thể được chỉnh bằng tay hoặc bằng motor, vì thế có thể được điều khiển từ xa.
                                 
Iris

Nhìn chung thì các network camera điều chỉnh lượng ánh sang đi vào cảm biến hình ảnh thông qua iris hay điều chỉnh bằng thời gian cảm biến phơi sáng. Trong các thiết bị camera truyền thống, thời gian phơi sáng là cố định. Vai trò của Iris là điều chỉnh lượng ánh sáng đi qua lens. Có hai kiểu iris khác nhau trong các lens:

Iris được chỉnh tay

Iris trong lens được chỉnh tay thì thường được dùng khi camera được lắp đặt trong điều kiện ánh sáng ổn đinh. Các lens này không thể phản ứng với sự thay đổi cường độ ánh sáng vì thế iris được gắn với một “dải giá trị”, mỗi “giá trị” được dùng trong một điều kiện ánh sáng nhất định

Iris tự cân chỉnh ánh sáng

Trong điều kiện ngoài trời và nhưng nơi có ánh sáng thường xuyên thay đổi cường độ, một lens với iris có thể điều chỉnh tự động là một lựa chọn được ưu tiên.

Độ mở của iris được điều khiển bởi camera và là sự thay đổi liên tục để tối ưu mức sáng đi vào cảm biến ảnh.

    DC-controlled iris: Được kết nối với đường ra của camera, iris được điều kiển với vi xử lý của camera.

    Video-controlled iris: iris được điều khiển bởi tín hiệu video

F-number = Tiêu cự ống kính/Đường kính Iris

F-number của một lens là tỷ số giữa độ dài tiêu cự và đường kính lens . Nó ảnh hưởng đến lượng ánh sáng được chấp nhận đi vào cảm biến và đóng một vai trò quan trọng đối với hình ảnh thu được

F-number càng lớn thì lượng ánh sáng đi vào cảm biến càng nhỏ còn ngược lại thì lượng sáng vào cảm biến sẽ lớn và do đó chất lượng hình ảnh sẽ tốt hơn trong điều kiện ánh sáng yếu.Bảng dưới đây minh họa một số giá trị liên quan giữa f-number và lượng sáng được cảm biến hấp thụ:
                       
                 
Trong điều kiện ánh sáng hạn chế nên lắp một bộ lọc sắc trung tính phía trước lens. Việc này giảm lượng ánh sáng đi vào lens một cách đồng đều trên toàn bộ quang phổ hữu hình và buộc Iris mở gần như hoàn toàn để bù sáng. Nhiều loại camera ngày nay tích hợp bộ điều khiển iris tự động để đảm bảo rằng hình ảnh luôn rõ ràng quanh năm ngay cả khi cường độ ánh sáng bị thay đổi thường xuyên trong ngày.

Bảng thông số quy đổi góc mở của ống kính :

Khi chúng ta thiết kế một hệ thống camera giám sát, việc chọn ống kính rất quan trọng. Việc chọn ống kính quyết định đến vùng và khoảng cách cần quan sát. Sau đây chúng tôi xin giới thiệu tới các bạn bảng thông số quy đổi để xác định được diện tích của vùng quan sát (góc mở của ống kính)

Ống kính camera giám sát là thấu kính hội tụ hình ảnh rất quan trọng trong hệ thống camera

Kích thước cảm biến	Ống kính	Góc quan sát ngang	Góc quan sát dọc	Góc quan sát chéo
1/4” CCD	2.8mm	65°28′	51°28′	77°34′
	3.5mm	54°25′	42°11′	65°28′
	4mm	48°27′	37°17′	58°42′
	4.8mm	41°06′	31°25′	50°13′
	6mm	33°23′	25°21′	41°06′
	8mm	25°21′	19°09′	31°25′
	12.5mm	16°23′	12°19′	20°24′
	16mm	12°50′	9°38′	16°00′
	17mm	12°05′	9°04′	15°04′
	25mm	8°14′	6°10′	10°17′
	35mm	5°53′	4°25′	7°21′
	50mm	4°07′	3°05′	5°09′
	75mm	2°44′	2°03′	3°26′
	8.5-51mm	23°54′ ~ 4°02′	18°02′ ~ 3°01′	29°39′ ~ 5°03′
	12.5-75mm	16°23′ ~ 2°44′	12°19′ ~ 2°03′	20°24′ ~ 3°26′
	11-110mm	18°35′ ~ 1°52′	13°59′ ~ 1°24′	23°07′ ~ 2°20′
	16-160mm	12°50′ ~ 1°17′	9°38′ ~ 0°58′	16°00′ ~ 1°36′
1/3” CCD	2.8mm	81°12′	65°28′	93°56′
	3.5mm	68°52′	54°25′	81°12′
	4mm	61°55′	48°27′	73°44′
	4.8mm	53°07′	41°06′	64°00′
	6mm	43°36′	33°23′	53°07′
	8mm	33°23′	25°21′	41°06′
	12.5mm	21°44′	16°23′	26°59′
	16mm	17°03′	12°50′	21°14′
	17mm	16°04′	12°05′	20°00′
	25mm	10°58′	8°14′	13°41′
	35mm	7°50′	5°53′	9°47′
	50mm	5°29′	4°07′	6°52′
	75mm	3°39′	2°44′	4°34′
	8.5-51mm	31°32′ ~ 5°23′	23°54′ ~ 4°02′	38°52′ ~ 6°43′
	12.5-75mm	21°44′ ~ 3°39′	16°23′ ~ 2°44′	26°59′ ~ 4°34′
	11-110mm	24°36′ ~ 2°29′	18°35′ ~ 1°52′	30°30′ ~ 3°07′
	16-160mm	17°03′ ~ 1°43′	12°50′ ~ 1°17′	21°14′ ~ 2°08′
1/2” CCD	2.8mm	97°37′	81°12′	110°00′
	3.5mm	84°52′	68°52′	97°37′
	4mm	77°19′	61°55′	90°00′
	4.8mm	67°22′	53°07′	79°36′
	6mm	56°08′	43°36′	67°22′
	8mm	43°36′	33°23′	53°07′
	12.5mm	28°43′	21°44′	35°29′
	16mm	22°37′	17°03′	28°04′
	17mm	21°19′	16°04′	26°28′
	25mm	14°35′	10°58′	18°10′
	35mm	10°26′	7°50′	13°02′
	50mm	7°19′	5°29′	9°08′
	75mm	4°53′	3°39′	6°06′
	8.5-51mm	41°15′ ~ 7°10′	31°32′ ~ 5°23′	50°24′ ~ 8°58′
	12.5-75mm	28°43′ ~ 4°53′	21°44′ ~ 3°39′	35°29′ ~ 6°06′
	11-110mm	32°26′ ~ 3°19′	24°36′ ~ 2°29′	39°57′ ~ 4°09′
	16-160mm	22°37′ ~ 2°17′	17°03′ ~ 1°43′	28°04′ ~ 2°51′

Hệ thống camera quan sát lắp đặt giám sát cửa hàng, hệ thống camera giám sát chuổi cửa hàng, lắp đặt camera quan sát chuổi siêu thị, lắp đặt camera quan sát shop thời trang, hệ thống camera quan sát tổ hợp sản xuất, camera giám sát dây chuyền sản xuất, hệ thống camera quan sát giám sát xưởng sản xuất, quan sát nhà máy, hệ thống camera quan sát kho bãi, quan sát trong nhà, camera quan sát ngoài trời, camera quan sát công trình thi công như thủy điện, quan sát giàn khoan dầu khí, hệ thống giám sát từ xa qua mạng cho các công trình khai thác khoáng sản, hệ thống camera quan sát giám sát trường học, quan sát giám sát bệnh viện, quan sát giám sát tình hình giao thông, quan sát giám sát kiểm soát cổng ra vào, camera quan sát cơ quan xí nghiệp, hệ thống camera quan sát giám sát lắp tại gia đình, Lắp đặt camera quan sát giám sát kho lạnh, quan sát kho hàng hóa, giám sát kho thành phẩm,... Tùy vào yêu cầu mục đích sử dụng để người dùng chọn loại camera quan sát giám sát phù hợp, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, quan sát ban đêm, quan sát giám sát qua mạng Internet, dùng lọai camera ra nào phù hợp với yêu cầu, điều kiện môi trường , khí hậu,..hệ thống camera quan sát có rất nhiều tính năng để lựa chọn. Camera quan sát có ống kính cho góc nhìn lớn, camera hồng ngoại có khoảng cách đèn hồng ngoại gần xa,...