Ống kính cho camera quan sát

+ Ống kính fix lens: chỉ quan sát rõ trong một khoảng nhất định

+ Ống kính varifocal lens: quan sát rõ trong phạm vi rộng, và điều chỉnh bằng tay

 Fixed Focal Lens ( ống kính tiêu cự cố định ) 

Ống kính tiêu cự cố định, như tên gọi cho thấy là ống kính cung cấp một độ dài theo chuẩn tiêu cự cố định, nghĩa là đưa ra một góc nhìn không thay đổi.(khung hình ảnh ngang và dọc)

1,Normal lens : là ống kính bình thường, ống kính bình thường có góc nhìn 30° là góc nhìn tương tự như cách nhìn thấy của đôi mắt bạn. Một ống kính với tiêu cự 8mm dùng trên camera 1/3″ hoặc ống kính với tiêu cự có chiều dài 12mm tạo ra một phạm vi-khu vực tương tự như khi nhìn với mắt con người.

2,Wide Angle lens : Ống kính góc mở rộng. Bất kỳ ống kính nào có tiêu cự ngắn hơn chiều dài tiêu cự bình thường (ví dụ như ống kính 4mm, 3.6mm ) đều được gọi là ống kính có “góc mở rộng”. Ống kính góc mở rộng có một góc nhìn ít nhất là 90° và có thể cung cấp một phạm vi quan sát rất rộng cho camera quan sát.

3,Telephoto lens : Ống kính nhìn xa. Bất kỳ ống kính nào với chiều dài tiêu cự dài hơn bình thường (ví dụ ống kính 16mm), đều được gọi là “telephoto”. Ống kính nhìn xa có một góc nhìn nhỏ và hẹp hơn 20°.

Với người làm việc chuyên ngành camera quan sát, camera giám sát thì nhận định về tiêu cự của ống kính chính xác sẽ giúp cho công việc tốt đẹp và tránh được những trục trặc không đáng có.
Những trục trặc có thể hiểu đơn giản như là loại camera quan sát dự tính lắp đặt cho hiện trường, vớiphạm vi quan sát rộng trên 15m hoặc mục tiêu quan sát cách xa trên 12m, nhưng lại đưa loại camera quan sát có ống kính mở rộng 3.6mm vào sử dụng, tất nhiên hình ảnh từ ống kính mở rộng chỉ nhìn bao quát và không cho thấy được rõ bất cứ mục tiêu nào .

Nhiều trường hợp, loại camera quan sát này không thể thay thế ống kính (hoặc không có ống kính để thay thế) sẽ mang lại sự thất bại không đáng có trong công việc.

Hình minh họa bên dưới cho thấy, cùng một phạm vi khu vực quan sát không thay đổi khoảng cách từcamera quan sát đến mục tiêu, sử dụng với ống kính tiêu cự khác nhau sẽ áp dụng thích hợp cho các mục tiêu quan sát khác nhau để có hiệu quả nhất.

Thông số của bất kỳ loại camera quan sát nào cũng đều có ghi rõ tiêu cự ống kính khi xuất xưởng,  là một trong các thông số bắt buộc phải lưu ý trước khi chọn mua camera quan sát.
Một vài ví dụ áp dụng để chọn ống kính kèm theo khi muốn camera quan sát rõ phạm vi và mục tiêu, nhìn vào bảng thông số tiêu cự ống kính.

CCD 1/3″_____Chiều rộng _____ Khoảng cách___Ống-kính tiêu cự__ Chiều cao
__1/3″—————- 5 m —————-6.67 m ——————4 m————- 2.16 mm
__1/3″————— 12 m ————–16 m ——————–12 m————- 2.70 mm
__1/3″—————- 3 m —————-4 m ——————— 8 m————- 7.20 mm
__1/3″—————- 3 m —————-4 m ——————– 12 m———– 10.80 mm

__1/3″—————- 3 m —————-4 m ——————– 15 m———– 13.50 mm
__1/3″—————- 4 m —————-5.33 m —————- 15 m———– 10.13 mm
__1/3″ —————-7 m —————-9 m ———————-9 m————- 3.47 mm
__1/3″ —————-2.5 m ————-3.30 m ——————-8 m————- 8.65 mm

4, Auto Iris: Thuật ngữ này đề cập đến khả năng của một camera quan sát để mở hoặc đóng mống mắt (cửa chập, màn chập) của ống kính phụ thuộc vào các điều kiện ánh sáng. Cũng giống như mắt người, khi tiếp xúc với ánh sáng, mống mắt (cửa chập, màn chập) đóng cửa để giữ cho khỏi bị mù. Và trong điều kiện ánh sáng thấp, mống mắt (cửa chập, màn chập) mở rộng để cho phép nhiều ánh sáng càng tốt để nhập.

5, Varifocal: Ở cấp độ cơ bản nhất, ống kính tập hợp ánh sáng cho Camera quan sát. Hầu hết các ống kính này có một góc nhìn cố định mà không có thể được điều chỉnh. Điều này được biết đến như một ống kính cố định. Một loại cao cấp hơn của ống kính camera giám sát có thể được điều chỉnh để cho phép linh hoạt hơn trong quan điểm rằng camera quan sát nhìn thấy. Đây là loại ống kính được gọi là Varifocal 1 ống kính Varifocal. Nó có thể được “thu nhỏ” trong và ngoài để các giới hạn của thiết kế của ống kính. Một số ống kính được thiết kế cho một phạm vi lớn, trong khi những người khác cho phép chỉ có điều chỉnh nhỏ. “Ống kính có dải tiêu cự”

6, Neutral Density Filter : Một vấn đề thường gặp khi cài đặt một camera quan sát Varifocal là vào ban ngày, camera quan sát được tập trung độ nét, nhưng vào ban đêm, camera CCTV có vẻ là tập trung độ nét. Điều này đôi khi được gọi là Focus Shift. Vấn đề này xảy ra bởi vì khi bạn Focus vào các Camera ngoài trời trong ngày, iris tự động là tốt hơn để ngăn chặn một số ánh sáng. Cố gắng focus một camera quan sáttrong điều kiện ánh sáng này sẽ gây ra các hình ảnh được focus vào ban đêm nếu không có ánh sáng hiện tại. Vào ban đêm, Iris là ở vị trí mở cửa hoàn toàn cho phép ánh sáng càng nhiều càng tốt để nhập các CCD. Điều này làm cho hình ảnh để được ra khỏi Focus.

Có bốn giải pháp có thể để vấn đề này tập trung độ nét.

Bạn có thể điều chỉnh Focus trong nhà trước khi lắp đặt bên ngoài. Chọn một đối tượng có khoảng cách xấp xỉ khoảng cách tương tự như đối tượng ngoài trời sẽ làm, sau đó gắn kết các camera quan sát sau khi điều chỉnh Focus hoàn tất.

Các tùy chọn tiếp theo, bạn có thể gắn camera quan sát và đi lại vào ban đêm để tập trung vào camera quan sát trong môi trường ánh sáng yếu.

Phương án 3, bạn có thể thêm hoặc ánh sáng hồng ngoại hoặc ánh sáng tự nhiên để xem camera quan sátđể duy trì một khu vực sáng ánh sáng vào ban đêm.

Cuối cùng, nhiều kỹ thuật camera quan sát sẽ sử dụng một neutral density filter – Bộ lọc tập trung trung lập. Đối với một camera quan sát màu sắc, bạn sẽ sử dụng một bộ lọc ND1, cho camera quan sát màu đen và trắng, bạn có thể chọn một bộ lọc ND3. Bạn sẽ gắn kết các hoạt động ngoài trời Camera, nhưng đặt các bộ lọc mật độ trung tính ở phía trước của ống kính trong khi tập trung các camera quan sát. Điều này sẽ gây ra Iris để mở để bù đắp cho môi trường ánh sáng thấp hơn, nhưng vẫn sẽ cho phép bạn tập trung vào tiêu điểm của bạn.

    Thông số ống kính camera quan sát cần quan tâm:

Tiêu cự của ống kính được biểu diễn bàng giá trị mi-li-mét (mm) trên thân mỗi ống kính. Mỗi ống kính đều nằm trong một dải tiêu cự nhất định phục vụ các mục đích chụp ảnh nhất định, và khác nhau.

Kích thước cảm biến

Tiêu cự ống kính

Kiểu Len

Iris

Khẩu độ F-number (F2.0, F1.0, F1.2 … )

Các thông số ống kính camera quan sát

1. Kích thước cảm biến

Cảm biến hình ảnh có các kích cỡ khác nhau, ví dụ như 2/3”, ½”, 1/3”,1/4” và thấy kính được sản xuất phù hợp với các kích thước này. Một lens (ống kính) được sản xuất cho một cảm biến ½” sẽ làm việc được với các cảm biến ½”, 1/3” hay ¼” chứ không thể làm việc được với một cảm biến 2/3”.

Nếu một lens được sản xuất cho một cảm biến nhỏ hơn cảm biến nằm trong một camera quan sát thì hình ảnh thu được sẽ bị “đen góc”. Nếu một lens được làm cho một cảm biến có kích thước lớn, khi đem lắp chocamera quan sát với cảm biến có kích thước nhỏ hơn thì góc quan sát thu được sẽ nhỏ hơn góc quan sát vốn có của lens đó .

2. Tiêu cự ống kính F – Focal length

Tiêu cự ống kính là khoảng cách từ ống kính đến cảm biến hình ảnh (tính bằng mm).

Góc nhìn và ống kính của camera quan sát

Thông thường, chúng ta hay nhìn thấy camera quan sát ghi lens 3.6mm hoặc ống kính 3.6mm, 4mm, 4.6mm, 8mm, 16mm… Đây chính là thông số của ống kính camera.

Ống kính (Lens) là thấu kính hội tụ hình ảnh về chip cảm biến hình ảnh. Có nhiều cách phân loại ống kính nhưng thường được phân theo hai loại chính: đa tiêu cự và tiêu cự cố định.

Ống kính có độ dài tiêu cự càng lớn thì quan sát càng xa và góc nhìn của camera quan sát 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”

Góc nhìn của camera quan sát

Để lựa chọn ống kính cho phù hợp với nhu cầu, cần xác định tầm quan sát và góc nhìn.

BẢNG QUI ĐỔI ỐNG KÍNH ĐỂ XÁC ĐỊNH GÓC NHÌN CỦA CAMERA

Đa số nhà sản xuất cung cấp một bảng tính, trong đó có sự liên hệ giữa độ dài tiêu cự và kích cỡ cảnh vật để khách hàng tiện tra cứu.

Để nhận biết sự tồn tại cảu một ai đó trên màn hình thì ít nhất 10% độ cao của người đó phải được hiển thị. Nhưng để nhận diện chính xác người  đó thì con số ít nhất phải là 30% hoặc hơn. Vì nguyên nhân này, việc kiểm tra khả năng của camera quan sát được chọn và xem kết quả hình ảnh trên màn hình trước khi lắp đặt là rất quan trọng

3. Kiếu lens (kiểu ống kính)

Fixed lens: Có 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.

4. 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 camera quan sát 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 quan sát 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 (Auto IRIS): 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 quan sát và là sự thay đổi liên tục để tối ưu mức sáng đi vào cảm biến hình ảnh.

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

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

5. Khẩu độ

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. Đơn vị đo khẩu độ là f-stop.

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

Ví dụ: 1 ống kính có tiêu cự = 50mm, đường kính lỗ mở (khẩu) tối đa = 17,9mm -> Khẩu độ sẽ là 50/17,9 = 2,8 và được gọi là f2.8.

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.

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 quan sát 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.