Ống kính và góc nhìn camera quan sát

1. Thông số ống kính camera quan sát

Nếu so sánh camera quan sát với con người, thì ống kính chính là đôi mắt quan sát.  Khi lựa chọn camera quan sát, bạn cần lưu tâm đến các thông số sau của ống kính:

• Loại ống kính
• Tiêu cự ống kính
• Khẩu độ
• Cảm biến hình ảnh

a) Loại ống kính

Camera quan sát có 3 loại ống kính:

- Ống kinh cố định: Đây là loại ống kính với tiêu cự cố định, góc nhìn, khoảng cách quan sát không thể thay đổi. Được lắp phổ biến trên các camera quan sát dạng bán cầu, camera thân trụ hiện nay.

Nhận biết camera ống kính cố định: Tiêu cự f= 3.6mm.

Thường với các camera tích hợp ống kính cố định, nhà sản xuất đều cho phép người mua tùy chọn thêm các ống kính với tiêu cự khác nhau, để đáp ứng đa dạng nhu cầu của người dùng.

Ví dụ: f=3.6mm (tùy chọn 6mm | 8mm | 12mm)

- Ống kính thay đổi tiêu cự: Loại ống kính có tiêu cự, góc nhìn, khoảng cách quan sát tùy chỉnh, trong 1 khoảng nhất định. Tùy chỉnh tiêu cự bằng tay và cố định trước khi lắp đặt camera. Trong quá trình quan sát, không thể tùy chỉnh ống kính từ xa.

Nhận biết camera ống kính thay đổi tiêu cự: Tiêu cự f= 2.8mm ~ 12mm

Loại camera tích hợp ống kính này không phổ biến, chủ yếu dành cho các camera dự án

- Ống kính zoom: Loại ống kính có tiêu cự, góc nhìn, khoảng cách quan sát tùy chỉnh, phóng to nhìn chi tiết hình ảnh. Cho phép tùy chỉnh tiêu cự bằng tay hoặc qua bàn điều khiển camera, hoặc trực tiếp trên phần mềm xem camera. Có hai loại zoom

• Zoom quang: tương tự loại ống kính thay đổi tiêu cự, thay đổi tiêu cự camera, tùy chỉnh ống kính quan sát rõ hơn các đối tượng ở những khoảng cách xa hơn
• Zoom kỹ thuật số: Phóng to hình ảnh

Nhận biết camera ống kính zoom: Zoom quang 30X, zoom kỹ thuật số 27X.

Loại ống kính này thường tích hợp trên camera zoom, camera quay quét.

b) Tiêu cự ống kính

Tiêu cự ống kính là khoảng cách từ ống kính camera quan sát đến cảm biến hình ảnh. Tính bằng mm

Ví dụ: Tiêu cự f=3.6mm

Tiêu cự ống kính ảnh hưởng lớn tới góc quan sát và khoảng cách quan sát của camera. 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.

c) Khẩu độ camera quan sát

Khẩu độ của ống kính camera là tỷ số giữa độ dài tiêu cự và đường kính ống kính. Nó quyết định lượng ánh sáng đi vào cảm biến hình ảnh của camera, từ đó dẫn đến chất lượng hình ảnh camera có đủ sáng. Khẩu độ càng lớn thì lượng ánh sáng đi vào cảm biến càng nhỏ, cho chất lượng hình ảnh tốt hơn trong điều kiện ánh sáng yếu, và ngược lại khẩu độ nhỏ, lượng ánh sáng đi vào càng lớn, thì trong điều kiện ánh sáng yếu, chất lượng hình ảnh kém

Nhận biết khẩu độ của ống kính: trên thông số kỹ thuật thường ký hiệu là F2.8 hoặc F1.6. Tuy là thông số của ống kính, song thông số này thường được ghi cùng với cường độ ánh sáng nhỏ nhất.

Ví dụ: 0.05Lux/F2.0 cho biết cường độ ánh sáng nhỏ nhất là 0.05Lux và khẩu độ ống kính là F2.0

d) Cảm biến hình ảnh

Cảm biến hình ảnh của camera có nhiều kích thước khác nhau ví dụ 1/4”, 1/3” … ảnh hưởng đến góc quan sát của camera.

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

2. Cách tính góc nhìn của camera quan sát

Để tính chính xác góc nhìn của camera quan sát, người ta có phần mềm LensCalculater. Đây là phần mềm tính toán do Panasonic cung cấp. Tải phần mềm về Tại đây!

Giao diện tính toán của phần mềm

>> Hướng dẫn chi tiết phần mềm LENSCALCULATER tính góc nhìn camera quan sát

a) Các ký hiệu

W (Đơn vị tính: mét) là chiều ngang của đối tượng hay phạm vi quan sát.

H (Đơn vị tính: mét) là chiều cao của đối tượng hay phạm vi quan sát

L (Đơn vị tính: mét) là khoảng cách từ camera tới đối tượng hay phạm vi quan sát

f (Đơn vị tính: mm) là tiêu cự của ống kính camera quan sát.

F là khẩu độ của ống kính camera quan sát

Các công thức tính toán

- Với camera cảm biến hình ảnh là 1/4"

           W = (3.6 / f) x L                    H = (2.7 / f) x L

- Với camera cảm biến hình ảnh là 1/3

           W = (4.8 / f) x L                    H = (3.6 / f) x L

- Với camera cảm biến hình ảnh là ½

           W = (6.4 / f) x L                    H = (4.8 / f) x L

b) Hướng dẫn sử dụng phần mềm

Phần 1 - Minimun.illumination: Quy đổi cường độ ánh sáng nhỏ nhất.

Giúp thuận tiện trong việc so sánh các camera với khẩu độ khác nhau.

Phần 2 – W or H and L-> f: Biết các số liệu về H hoặc W (Chỉ cần nhập 1 trong 2 thông số, thông số còn lại phần mềm sẽ tự động hiển thị phù hợp) và có L => tìm tiêu cự của ống kính camera (f)

Phần 3 - f and W or H -> L: Biết các số liệu về f và H hoặc W (Chỉ cần nhập 1 trong 2 thông số, thông số còn lại phần mềm sẽ tự động hiển thị phù hợp) => tìm L

Phần 4 -  f and L -> W and H Angle: Biết tiêu cự f, khoảng cách L, tìm chiều cao (H) và chiều ngang (W) của đối tượng, phạm vi quan sát.