... vzdálenost a ostrost sledované scény a světelné či klimatické podmínky.

Objektiv

je samostatná součást vlastní "kamery", která bývá využívána v systémem uzavřeného televizního okruhu.

Uzavřený televizní okruh sestává z jednotlivých kamer, která sledují předem určené scény, přenosové cesty videosignálu od kamer, zařízení pro zpracování a případně záznam obrazů z kamer. Sledování snímaných scén je možné na monitorech, zapojenými na výstupy zařízení pro zpracování videosignálu.

Vlastní kamera sestává ze:

- Snímacího prvku, který bývá zakomponován společně s elektronikou příslušných obvodů kamery v jednom komponentu.

- Objektivu, který je hlavním předmětem tohoto seriálu, proto si jej podrobně rozebereme níže.

- Výstupního obvodu, který vlastní videosignál, jako výslednou elektrickou veličinu z elektronických obvodů kamery přizpůsobí elektrickým parametrům přenosové cesty (napěťová úroveň, impedance atd.). Tento bývá zakomponován do elektroniky vlastní kamery a snímacího prvku.

- Krytu, který ochrání kameru před nepříznivými vlivy okolí, a zajistí bezproblémový chod a snímání scény v těchto podmínkách (slunce, vlhko, atd.)

Zařízení pro zpracování videosignálů  

(jedná se automatické a křížové přepínače, kvadrátory, mutliplexery atd.) na svých vstupech přijímá videosignály z přenosových cest od jednotlivých kamer. Tyto dále zpracovává v analogovém formátu, nebo je digitalizuje a zpracovává v digitálním formátu. Zpracované signály předává k monitorům, zařízením pro záznam videosignálu, případně dalším zařízením.

A jak je to s objektivy ?

Objektiv zobrazuje zorné pole na snímací prvek kamery a upravuje světelné a optické podmínky pro snímání.

Hlavními parametry, které musíme při výběru zohlednit jsou:

-Ohnisková vzdálenost.

-Clona.

-Optická ostrost.

-Možnost nastavení clony a ohniskové vzdálenosti

-Způsob uchycení k vlastní kameře.

- Aplikace objektivů na kamery s ohledem na formát.

Ohnisková vzdálenost

Velice zjednodušeně a zcela laicky řešeno by se dalo říci, že ohnisková vzdálenost určí, jak bude snímaná scéna z místa sledování "přiblížena".

Odborně řečeno jedná se o vztah mezi velikostí snímaného objektu a jeho vzdálenosti od kamery ke vzdálenosti mezi čočkou a snímacím prvkem. V tomto vztahu musí být dále zohledněn i úhel záběru.

Potřebná ohnisková vzdálenost se dá vypočíst z matematickofyzikálního vztahu nebo určit z tabulky.

Jelikož se jedná o poměrně rozsáhlou problematiku, je tomuto vyhrazen samostatný druhý díl.

Při vlastní montáži se však nejčastěji používána tzv. "manuální" volba ohniskové vzdálenosti, kdy servisní technik ohniskovou vzdálenost nastaví na objektivu s ručně proměnnou ohniskovou vzdáleností, a obraz okamžitě kontroluje na monitoru. Nebo má v kapse několik objektivů s různou pevně nastavenou ohniskovou vzdáleností, a postupným výběrem, při sledování na monitoru vybere vhodný objektiv.

Dále je možné, při návrhu uzavřeného televizního okruhu použít tzv. "kukátko", které umožní pohled přes objektiv s ručně nastavitelnou ohniskovou vzdáleností a odečet její hodnoty na stupnici.

Clona

Změnou vstupního průměru otvoru clony je možné regulovat množství světla, které dopadá na snímací prvek, a tím přizpůsobit objektiv různým světelným podmínkám v nasazení.

Clonové číslo (označované "k") je dáno podílem ohniskové vzdálenosti (označována "f") k průměru vstupní pupily (označována "d").

k=f/d

Clonová čísla jsou řazena do geometrické řady se součinitelem 1,41, kde každé vyšší clonové číslo způsobí, že na snímací prvek dopadá poloviční množství světla, než u předchozího clonového čísla.

Číslo uvedené výrobcem na objektivu obvykle značí clonové číslo při cloně otevřené na maximum (při nastavitelné cloně, viz. odstavec o nastavení clony a ohniskové vzdálenosti níže).

Má-li být zaručen široký rozsah snímání od úrovně přímého slunečního svitu do úrovně limitované vlastní citlivostí kamery a clonovým číslem objektivu je nutné použít objektiv s automatickým řízením clony.

Optická ostrost

Hloubka ostrosti je definovaný rozsah, v němž jsou předměty zobrazeny s ještě přijatelnou ztrátou rozlišení detailů. Tzn., že jsou dostatečně ostré.

Tento parametr je závislý na:

- Technickém provedení optiky.

- Ohniskové vzdálenosti.

- Stavu otevření clony.

Problémy s ostrostí nastávají při změně spektrálního složení osvětlení scény, tedy hlavně při snímání za denního světla i při umělém osvětlení.

Jelikož je optická ostrost závislá na ohniskové vzdálenosti i stavu otevření clony, nikdy nevolíme objektiv s pevně nastavenými parametry pro kamery, které snímají při různých světelných podmínkách, měnících se v čase.

Možnosti nastavení clony a ohniskové vzdálenosti

Vzhledem k regulaci clony se objektivy dodávají ve variantách:

- Bez clony.

- S ručně nastavitelnou clonou (otáčením dané části na objektivu).

- S videosignálem řízenou clonou (automatická regulace dle úrovně bílé ve videosignálu)

- S clonou řízenou napětím (DC-galvanometrický princip clony)

- Pro extrémě velký dynamický rozsah s řízenou clonou (AI nebo DC) a neutrálním šedým filtrem.

Vzhledem k nastavení ohniskové vzdálenosti se objektivy dodávají ve variantách:

- Pevně nastavená ohnisková vzdálenost z výroby.

- S ručně nastavitelnou ohniskovou vzdáleností (otáčením dané části na objektivu).

- S motoricky nastavitelnou ohniskovou vzdáleností (ovládání nejčastěji z místa sledování na monitoru).

Pro jednotlivé kombinace typů objektivů se používají vžité názvy:

Způsob uchycení objektivu ke kameře

V technické specifikaci každého objektivu je označením C nebo CS uvedeno, pro jaký standard je objektiv určen.

Moderní kamery střední a vyšší třídy mají často přednastavitelnou kulisu CCD čipu a tím i možnost namontovat objektiv obou uvedených standardů, popř. jsou provedeny ve standardu CS s mezikroužkem (tzv. redukcí) v příslušenství.

Aplikace objektivu ke kameře s ohledem na formát

Formát je parametr, pro který jsou spočteny snímací úhly.

V zásadě lze pro kameru určitého formátu použít objektiv stejného nebo většího formátu.

Jak již bylo zmíněno výše, k danému tématu bude v nejbližší době navazovat druhý díl, ve kterém si přiblížíme poměrně rozsáhlou problematiku určování optimální ohniskové vzdálenosti.

Literatura: Školení firmy PHILIPS, Stanislav Křeček Ochrana majetku systémy průmyslové televize, katalogy výrobců, vlastní poznámky z praxe při návrhu a realizaci systémů uzavřeného televizního okruhu.