La vida a través de la lente.

La vida a través de la lente.

Una cámara de vídeo moderna diseñada para CCTV tiene un conjunto de muchas características y funcionalidades importantes. Pero su implementación depende completamente de qué tan correctamente se seleccione y configure la lente.
La lente de una cámara de vídeo a menudo se compara con los ojos de un sistema y, a pesar de la metáfora un tanto cliché, en esencia es muy cierto. Después de todo, como saben, el ojo humano recopila información (luz) que se transmite a la retina, donde la luz se convierte en señales que se transmiten al cerebro. El cerebro, a su vez, convierte las señales recibidas en una imagen visible para los humanos.
Al igual que el ojo humano, la lente recopila información (luz) sobre los objetos circundantes. Esta información se transmite a través de la lente hasta el punto focal, donde la luz se enfoca en el sensor de la cámara. La matriz convierte la luz en una señal eléctrica para que la electrónica de la cámara forme la imagen.
El ángulo de visión de una lente está directamente relacionado con la distancia focal de la lente. La corta distancia focal proporciona un amplio ángulo de visión. A medida que aumenta la distancia focal, el campo de visión de la cámara se estrecha. En la ciencia existe algo llamado un ángulo de visión normal. Este ángulo es de unos 35°, lo que corresponde al ángulo de visión del ojo humano.
Distancia focal, que se mide en milímetros, — esta es la distancia desde el centro óptico de la lente hasta la superficie de la matriz.

Clasificación
En general, los bienes de consumo masivo — y se producen cientos de lentes diferentes solo para sistemas de videovigilancia, — Se acostumbra clasificar, por supuesto, tomando como base determinadas de sus características.
Según el tipo de apertura, los objetivos se dividen en dos grupos principales: con apertura manual y automática.
Las lentes con apertura manual se utilizan, por ejemplo, si en la habitación donde está instalado el sistema de videovigilancia hay iluminación constante. Podría ser un supermercado abierto las 24 horas. Al configurar la apertura, regulamos la cantidad de luz que pasa a través del lente hacia la matriz de la cámara de video, y así obtenemos la imagen óptima en términos de iluminación.
El iris automático del objetivo se controla mediante una señal recibida de la cámara. Es decir, la propia cámara procesa la señal proveniente de la matriz, estima la cantidad de luz y envía un comando a la lente, según el cual se establece el grado requerido de apertura de la apertura.
Las lentes con apertura automática, a su vez, se dividen en dos tipos más: con accionamiento directo (unidad DC) y con unidad de vídeo (unidad de vídeo). Ambos se ajustan automáticamente a las condiciones de iluminación cambiantes, por lo que se utilizan principalmente en exteriores.
En el primer caso, el motor de diafragma está controlado directamente por el voltaje que proviene de la cámara. Dependiendo de esta señal, el motor opera para abrir o cerrar el diafragma. Es decir, la cámara controla la cantidad de luz transmitida a través de la lente. Es ella quien le dice a la lente cuánta luz necesita. La popularidad de las lentes de iris automático de accionamiento directo se debe al hecho de que casi no requieren ajuste. Algunos fabricantes suministran estos lentes con un conector de accionamiento de iris automático precableado.
En el segundo caso, el módulo de procesamiento de señales está ubicado en la propia lente. Una señal de video de la cámara llega a la lente y el módulo evalúa esta señal y toma una decisión sobre las acciones apropiadas con respecto al cierre o apertura de la apertura.
Estos lentes difieren en costo, — Los objetivos con unidad de vídeo son algo más caros. Al mismo tiempo, los objetivos con unidad de vídeo ya no tienen demanda en la mayoría de los países. El mercado de este equipo ha sobrevivido sólo en Rusia y los países de la CEI.
Dos grandes grupos más: distancia focal fija y distancia focal variable.
Las lentes de distancia focal fija son más baratas, pero al usarlas es necesario calcular con precisión el ángulo de visión requerido, es decir, el ángulo en el que mirará la lente. Esto determina qué espacio capturará la cámara y qué verá el operador en el monitor. En este caso, es imposible acercarse al objeto de observación; la única función disponible es el ajuste del enfoque. La gama de aplicaciones de este tipo de lentes es limitada, — Suelen utilizarse en cámaras que vigilan los accesos a las instalaciones.

Las lentes varifocales o lentes varifocales se pueden ajustar in situ dependiendo de algunos matices. Además, si cambia la dirección en la que mira la cámara, puede, sin cambiar la lente, solo cambiar su configuración.
También cabe destacar las lentes con corrección IR. El uso de estas lentes permite evitar el desenfoque cuando cambia la luz, cuando el espectro de luz que pasa a través de la lente se desplaza hacia la región infrarroja. Este efecto se debe al hecho de que en diferentes momentos del día la luz que pasa a través de la lente tiene diferentes longitudes de onda y las ondas de diferentes longitudes tienen diferentes índices de refracción. Si configura la lente para que funcione durante el día, al anochecer la imagen puede aparecer borrosa y desenfocada. En este caso, el personal de operación del sistema se verá obligado a ajustar el enfoque de la lente dos veces al día. Las lentes con corrección IR tienen una composición de vidrio especial y/o un recubrimiento especial en el vidrio, que compensa casi por completo el efecto de desenfoque. Estos lentes se utilizan con mayor frecuencia con cámaras de día/noche. Y si el sistema se instala en exteriores con iluminación IR, entonces el uso de lentes con corrección IR es un requisito obligatorio.

Lentes con zoom
Se trata de lentes varifocales en las que el sistema de lentes está diseñado de tal manera que el enfoque se produce automáticamente, solo es necesario ajustar inicialmente el enfoque de la lente. Dentro de la lente de zoom, los grupos de lentes se mueven interconectados entre sí de tal manera que cuando cambia el zoom, la imagen siempre está enfocada. Las lentes con zoom pueden ser manuales o motorizadas. Los zooms manuales se suelen utilizar cuando no es posible colocar la cámara cerca del sujeto, pero no requieren ajustar la distancia focal. Basta con ajustar la lente al ángulo mínimo una vez para poder observar en detalle un objeto lejano desde lejos. También se pueden utilizar para diversas pruebas y demostraciones.
Los zooms motorizados se pueden controlar y ajustar de forma remota. Las lentes con zoom se utilizan en los casos en que es necesario observar un objeto distante: acercarlo, examinar algunos detalles. Los objetivos con zoom más convenientes son aquellos que tienen todos los motores y ajustes preestablecidos. Especialmente si la cámara se utiliza en un dispositivo PTZ, también con ajustes preestablecidos, — luego puede configurar el sistema de antemano en ciertas posiciones en las que la cámara se posicionará automáticamente y la lente se ajustará de una manera determinada. Digamos que se programa una rotación en tal o cual ángulo en el plano horizontal o vertical, y el zoom realiza ajustes predeterminados de acercamiento o alejamiento, enfoque y apertura.
Por supuesto, lo mejor es que el objetivo zoom tenga tres motores que controlen el zoom, el enfoque y la apertura. Pero hay modelos con menos motores: con dos, por ejemplo, para controlar únicamente el zoom y el enfoque. Los objetivos con zoom están presentes en las líneas de productos de todos los principales fabricantes de objetivos. Algunos modelos se pueden encontrar en la sección de reseñas de la publicación.

El ángulo de visión horizontal es de 55 , — este valor es mayor que el ángulo que pueden proporcionar las lentes convencionales. La lente DF003 proporciona alta resolución con un aumento de 18x.

Lente DF003 para 1/3 con resolución de megapíxeles (Tamron)
El modelo tiene una apertura F/1.6 y una distancia focal de 4,7 a 84,6 mm. El uso de elementos asféricos permite un excelente rendimiento de la lente, tanto en términos de precisión como de calidad en todo el rango de aumento de la imagen. La lente tiene una función de cambio de modo día/noche. La lente DF003 tiene un diseño ergonómico. En su producción sólo se utilizan materiales respetuosos con el medio ambiente.

D32x10R4D-V41 (Fujinon)
El primer objetivo zoom del mundo para cámaras de vigilancia de megapíxeles con corrección IR (funciona en modos diurno y nocturno sin desviación del enfoque). Además, la lente admite una función preestablecida. Es decir, si lo conecta a un teclado de control que le permite «recordar» los ángulos clave de la trayectoria de la videovigilancia, entonces es posible automáticamente, sin intervención del operador, repetir el «viaje» a lo largo de una trayectoria determinada.

La lente de zoom tiene un zoom óptico de 32x para una identificación detallada instantánea de objetos distantes , nitidez de imagen estable, tanto en la oscuridad como en exceso de luz (gracias a la corrección IR). D32x10R4D-V41 proporciona monitoreo de video operativo de las áreas más importantes del área protegida mediante ajustes preestablecidos.
La parte electromecánica de este objetivo zoom incluye tres servos independientes, formados por un potenciómetro y un motor DC, que permiten al operador ajustar el zoom óptico, la apertura y el enfoque de la cámara de forma independiente entre sí. El uso de motores de CC en el diseño del zoom garantiza un arranque suave y rápido de todos los componentes controlados de la estructura y una regulación suave de la velocidad de su movimiento en un amplio rango.

Objetivo zoom 55x serie TM55Z1038 (TOKINA)
Una serie de 4 modelos de lentes con zoom de 55x TM55Z1038 (distancia focal 10-550 mm F/3.8). Dos modelos de esta serie están equipados con un extensor 2x incorporado, que aumenta la distancia focal en teleángulo a 1100 mm. El objetivo es adecuado para todas las cámaras de vídeo con montura tipo C y CS, formato de matriz 1/2 y más pequeño. En un teleobjetivo con una cámara de formato 1/3 y una distancia al objeto de 550 m, se puede colocar una figura humana de 180 cm de altura en pantalla completa. La serie TM55Z1038 es indispensable para observar objetos a gran escala, como fronteras estatales, costas, aeropuertos y puertos marítimos, carreteras y ferrocarriles, plantaciones petroleras y oleoductos. La serie TM55Z1038 está representada por los siguientes modelos:

TM55Z1038AIPN：ｆ=10-550 mm F/3.8 Iris de vídeo con enfoque/zoom preestablecido; TM55Z1038AIPNX2：ｆ=10-550(-1100)mm F/3.8 Iris de vídeo con enfoque/zoom preestablecido・extensor 2X; TM55Z1038NPN：ｆ=10-550 mm F/3.8 Iris motorizado con enfoque/zoom/iris preestablecidos; TM55Z1038NPNX2：ｆ=10-550(-1100)mm F/3.8 Iris motorizado con enfoque/zoom/iris preestablecido・extensor 2X.

Objetivo ZOOM 55x de 2 motores con iris automático, potenciómetro, control remoto de iris y extensor eléctrico incorporado (Pentax)
H55ZME-5F (ZF) (código C61233ZF), formato ½”, montura C, distancia focal 12,0 — 660,0 mm, apertura 4 – 1500, control de iris VS, ángulo de visión horizontal 31°39′ — 0°34, rosca 105 mm.
Con extensor, aumento 2.0, distancia focal 24.0 — 1320,0 mm, apertura 8 – 3000, ángulo de visión horizontal 15°28′ — 0°17′.
Cuando se utiliza el extensor incorporado, la distancia focal máxima es 1320 mm. Es ideal para monitorear fronteras, costas, videovigilancia en centros de ciudades y plazas. Gracias al uso de un cristal especial, las imágenes son claras y de alto contraste en todo el rango de distancia focal. Con una apertura máxima de F1500 (F3000 cuando se utiliza un multiplicador), el objetivo H55ZME-5F (ZF) (código C61233ZF) es especialmente eficaz para utilizar con cámaras que funcionan con niveles de luz bajos.