Tìm Hiểu Tiêu Cự Là Gì Và Mối Liên Hệ Giữa Tiêu Cự & Góc Nhìn Của Camera Quan Sát
Khi chọn mua camera, bạn sẽ thấy các thông số nhưng TVL, LUX, ống kính…. Thông số kỹ thuật máy ảnh thường đề cập đến độ dài tiêu cự của ống kính (3mm, 6mm, 2.8 - 9mm, 5 - 50mm ...), nhưng nó có nghĩa là gì? Tham số này ảnh hưởng đến khả năng hiển thị như thế nào? Có rất nhiều thông số sẽ khiến bạn không rõ. Chúng tôi cung cấp thông số ống kính giúp bạn hiểu rõ và lựa chọn cho mình một chiếc máy ảnh với ống kính phù hợp với vị trí lắp.
Ống kính camera quyết định góc giám sát và phạm vi giám sát của camera an ninh. Ống kính camera an ninh cố định thường có tiêu cự từ 2,8mm đến 100mm. Khi mua bất kỳ camera an ninh nào bạn cũng cần chú ý đến một số thông số nhất định. Cụ thể, chúng ta đang nói về ống kính máy ảnh ở đây. Đó là loại tiêu cự cố định hay tùy chỉnh, độ dài tiêu cự là bao nhiêu, và do đó, góc xem là gì, trường nhìn bao xa. Trong hầu hết các sách hướng dẫn hay tài liệu kỹ thuật đều không đề cập đến góc khẩu độ, chỉ đề cập đến thông số tiêu cự thay vì góc khẩu độ. Tìm hiểu tiêu cự là gì và mối liên hệ giữa tiêu cự & góc nhìn của camera quan sát
1. Tìm hiểu tiêu cự là gì và mối liên hệ giữa tiêu cự & góc nhìn của camera quan sát?
Tiêu cự là khoảng cách từ tâm thấu kính đến tiêu điểm.
Độ dài tiêu cự còn được gọi là độ dài tiêu cự hoặc tiêu cự. Độ dài tiêu cự tính bằng milimét.
2. Điểm tụ là gì?
Điểm hội tụ (điểm ảnh) là điểm mà chùm ảnh hội tụ. Nói cách khác, điểm tụ là nơi hình ảnh có độ sắc nét cao nhất.
Điểm hội tụ là một điểm phụ thuộc vào thấu kính không thể thay đổi một cách tự nhiên.
Tiêu cự của ống kính máy ảnh (Lens Focal Length) là gì?
Tiêu cự (Lens Focal Length) là một khái niệm không thể tách rời với ống kính máy ảnh nên nó còn được gọi là tiêu cự ống kính máy ảnh (Lens Focal Length). Mỗi ống kính sẽ có một tiêu cự hoàn toàn khác nhau tùy thuộc vào chất liệu, độ lồi / lõm, cấu tạo và cách lắp.
Tham khảo thêm: Cách Xem Lại Camera Giám Sát Hikvision Trên Máy Tính, Laptop, TvDựa trên khái niệm cơ bản về độ dài tiêu cự là gì (ở trên), trong phần tiếp theo chúng ta sẽ tìm hiểu độ dài tiêu cự của máy ảnh là gì, có bao nhiêu loại ống kính và cách áp dụng nó ...
1. Tiêu cự của máy ảnh là gì?
Tiêu cự ống kính là khoảng cách giữa ống kính và vị trí của cảm biến hình ảnh của máy ảnh. Độ dài tiêu cự thường được đo bằng milimét (mm).
Độ dài tiêu cự không phải là phép đo chiều dài thực của ống kính máy ảnh, mà là khoảng cách quang học từ tâm thấu kính đến điểm mà các tia sáng hội tụ để tạo ra hình ảnh sắc nét nhất của một vật thể. Đây cũng là mặt phẳng đặt cảm biến CMOS trong camera quan sát.
2. Tiêu cự của máy ảnh có đặc điểm gì?
Tiêu cự càng lớn thì góc nhìn càng hẹp và độ phóng đại càng cao.
Tiêu cự càng ngắn, góc nhìn càng rộng và độ phóng đại càng thấp.
Nếu chúng ta so sánh điều này với định nghĩa của độ dài tiêu cự trong phần lý thuyết ở trên, chúng ta thấy:
(của ống kính máy ảnh) tiêu cự = tiêu cự
Vị trí của chipset cảm biến (ống kính máy ảnh) = vị trí của điểm lấy nét
Ống kính của máy ảnh là một tập hợp các ống kính được lắp bên trong máy ảnh. Tùy theo loại và chức năng của từng loại camera mà nhà sản xuất lắp 1 hoặc nhiều thấu kính tụ vào bên trong.
Tất nhiên, để có được hình ảnh sắc nét nhất, nhà sản xuất sẽ đặt cảm biến hình ảnh (cảm biến chipset CMOS) vào đúng vị trí của tiêu điểm hình ảnh.
Đối với những người làm việc trong lĩnh vực camera quan sát và camera giám sát, việc phán đoán chính xác tiêu cự của ống kính có thể giúp làm tốt công việc và tránh những rắc rối không đáng có.
Chẳng hạn như camera quan sát dự định lắp tại hiện trường, trường quan sát trên 15m hay vấn đề quan sát mục tiêu xa hơn 12m mà giới thiệu camera quan sát ống kính mở rộng 3.6mm. Tất nhiên, hình ảnh từ ống kính góc rộng chỉ bao phủ một khu vực rộng và không hiển thị rõ ràng bất kỳ mục tiêu nào.
Trong nhiều trường hợp, loại camera quan sát này không có bộ thay đổi ống kính (hoặc không có bộ thay đổi ống kính), điều này có thể dẫn đến sự cố quá mức trong công việc.
Như trong hình bên dưới, cùng một khu vực trường nhìn sẽ không làm thay đổi khoảng cách từ camera đến mục tiêu, và các ống kính có tiêu cự khác nhau sẽ phù hợp với các mục tiêu quan sát khác nhau. Chúng có hiệu quả nhất khi được sử dụng cùng nhau.
Chiều rộng của trường quan sát trên 15m hoặc khoảng cách đến mục tiêu quan sát trên 12m, nhưng khi sử dụng camera quan sát có ống kính mở rộng 3.6mm thì hình ảnh của ống kính mở rộng tất nhiên chỉ bao quát được toàn bộ trường của xem và không hiển thị rõ ràng bất kỳ khách quan nào.
Trong nhiều trường hợp, loại camera quan sát này không có bộ thay đổi ống kính (hoặc không có bộ thay đổi ống kính), điều này có thể dẫn đến sự cố quá mức trong công việc.
Như trong hình bên dưới, cùng một khu vực trường nhìn sẽ không làm thay đổi khoảng cách từ camera đến mục tiêu, và các ống kính có tiêu cự khác nhau sẽ phù hợp với các mục tiêu quan sát khác nhau. Chúng có hiệu quả nhất khi được sử dụng cùng nhau.
Tham khảo:
- Ổ Cứng Cho Camera Ghi Như Thế Nào ? Cách Tính Thời Gian Lưu Trữ Camera An Ninh
- Tìm Hiểu Hệ Thống Camera Giám Sát Giao Thông Đường Phố Hoạt Động Như Thế Nào? Người Vi Phạm Bị Xử Phạt Như Thế Nào?
Tiêu cự ống kính và FoV / AoV
Tiêu cự ống kính là khoảng cách vật lý giữa ống kính và cảm biến. Đây là một thông số rất quan trọng trong giám sát, vì nó là yếu tố liên quan trực tiếp đến FOV và AOV (Field of View / Angle of View).
Góc nhìn (AOV)
Độ dài tiêu cự là thông số liên quan mật thiết đến góc nhìn của camera. Nói cách khác, khi tiêu điểm thay đổi, góc nhìn sẽ thay đổi hoàn toàn. Vậy phối cảnh là gì và tại sao lại như vậy?
1. Phối cảnh là gì?
Góc nhìn của máy ảnh (còn gọi là góc nhìn) là chiều rộng hoặc phạm vi của cảnh mà cảm biến máy ảnh có thể nhìn thấy, được gọi là góc xem. Góc xem rộng chụp được nhiều cảnh hơn, trong khi góc xem hẹp chụp ít cảnh hơn.
2. Mối quan hệ giữa tiêu cự và góc nhìn của máy ảnh
Mối quan hệ giữa tiêu cự và góc xem
Khi chúng ta thay đổi tiêu điểm, góc nhìn sẽ thay đổi. Cụ thể, khi thay đổi ống kính, thay đổi vị trí giữa các ống kính (đối với máy ảnh nhiều ống kính) thì tiêu cự máy ảnh chắc chắn sẽ thay đổi.
Mối quan hệ giữa độ dài tiêu cự và góc nhìn:
Tiêu cự càng nhỏ => góc nhìn càng rộng
Độ dài tiêu cự lớn hơn => góc nhìn tốt hơn
Mối quan hệ giữa tiêu cự và góc nhìn của camera quan sát
3. Giải thích tại sao tiêu cự nhỏ thì góc trông vật lớn và ngược lại?
3.1 Độ dài tiêu cự nhỏ, góc nhìn lớn (nhưng chỉ xem cận cảnh):
Trong hình ảnh bên dưới, giả sử có cùng kích thước cảm biến, góc xem sẽ tăng dần khi bạn thu nhỏ (tức là di chuyển cảm biến đến gần ống kính hơn).
=> Như vậy có thể hiểu là: tiêu cự nhỏ, góc nhìn lớn
Độ dài tiêu cự nhỏ, góc nhìn lớn (nhưng khoảng cách ngắn)
thuận lợi:
Góc nhìn rộng của máy ảnh
Quan sát nhiều đồ vật và che những chỗ chật hẹp.
sự thiếu sót:
Vì góc nhìn rộng (tương tự như ống kính góc rộng trên máy ảnh), máy ảnh chỉ có thể nhìn rõ các vật thể cận cảnh.
Đối với những vật thể ở xa, hình ảnh sẽ rất mờ hoặc thậm chí không nhìn thấy được.
3.2 Tiêu cự lớn có góc nhìn hẹp (nhưng có thể nhìn xa):
Trái ngược với phân tích ở trên, bây giờ khi bạn di chuyển cảm biến ra xa ống kính (tức là tăng độ dài tiêu cự), trường nhìn của máy ảnh thu hẹp ngay lập tức.
=> Như vậy có thể hiểu là: tiêu cự càng lớn thì góc nhìn càng tốt
Độ dài tiêu cự càng lớn, góc nhìn càng nhỏ (nhưng rõ ràng hơn ở khoảng cách xa).
thuận lợi:
Ống kính tiêu cự lớn có thể quan sát vật thể ở khoảng cách xa và lấy nét tốt ở khoảng cách xa.
Vì vậy, bạn không bị mất tiêu điểm khi phóng to hình ảnh.
sự thiếu sót:
Một ống kính có độ dài tiêu cự quá lớn không thể bao phủ không gian cận cảnh, thay vào đó, máy ảnh chỉ có thể quan sát một phối cảnh rất hỗn hợp.
Độ dài tiêu cự lớn tương tự như việc sử dụng ống kính tele cho máy ảnh.
3.3 So sánh ống kính tiêu cự nhỏ và tiêu cự lớn
Các loại ống kính phổ biến
Hiện nay, camera giám sát thường sử dụng ống kính có tiêu cự sau:
Mắt cá (Fisheye Camera) - Thường sử dụng ống kính có tiêu cự dưới 2mm, tuy nhiên điều này có thể gây ra hiện tượng méo hình, méo ảnh nên dòng máy ảnh này sẽ được trang bị phần mềm chỉnh sửa ảnh dewarping để cho ra hình ảnh thu được. thực tế hơn.
"Máy ảnh thông thường" - 3mm ~ 10mm: Ống kính mặc định cho các máy ảnh này thường có tiêu cự 3 đến 10mm (cho trường nhìn 30 ° đến 80 °)
Tele - 10mm ~ 80mm: Hầu hết các máy ảnh thường không đi kèm với ống kính có kích thước này, nhưng có khá nhiều ống kính C / CS có sẵn từ các bên thứ ba.
Siêu tele - 100mm +: Một ống kính tiêu cự lớn có kích thước này thường được sử dụng để quan sát các vật thể ở rất xa (khoảng 1 ~ 5km hoặc hơn).
Hạn chế sử dụng ống kính
Xem thêm: Tư Vấn Lắp Đặt Camera Quan Sát Giá Rẻ Tại Đồng Hới
Những hạn chế có thể xảy ra khi sử dụng ống kính có tiêu cự quá dài:
Suy giảm chất lượng hình ảnh: Sử dụng ống kính có tiêu cự quá nhỏ sẽ dẫn đến góc nhìn không rộng, cùng độ phân giải thì hình ảnh sẽ bị vỡ hình nhiều hơn là sử dụng ống kính hợp lý.
Giảm hiệu suất trong điều kiện thiếu sáng: Sử dụng ống kính tiêu cự lớn để quan sát ở khoảng cách xa, trong khi hệ thống đèn hồng ngoại chỉ cho phép chiếu sáng ở một khoảng cách nhất định, làm giảm hiệu quả của hệ thống.
Vấn đề độ sâu trường ảnh: Việc sử dụng ống kính có tiêu cự không phù hợp sẽ khiến camera không thể lấy nét khi quan sát các vật thể quá xa hoặc quá gần dẫn đến không thể quan sát các vật thể một cách rõ ràng nhất.
Kích thước ống kính camera an ninh
Kích thước của thiết bị hình ảnh cũng ảnh hưởng đến góc nhìn, với các đơn vị nhỏ hơn tạo ra góc hẹp hơn khi được sử dụng với cùng một ống kính. Định dạng của ống kính không phụ thuộc vào góc xem. Điều này cũng có nghĩa là máy ảnh ống kính 1/3 "có thể sử dụng đầy đủ các loại ống kính từ 1/3" đến 2/3 ", trong khi máy ảnh ống kính 1/3" có tiêu cự 8 mm và góc 8 mm với một Ống kính 2/3 ". Mm. Sự kết hợp thứ hai cũng cung cấp độ phân giải cao hơn và chất lượng hình ảnh tương tự.
Chọn ống kính tiêu cự phù hợp
Với ống kính ngắn hơn, có thể quan sát được một vùng lớn hơn, tuy nhiên, do đó độ chi tiết của cảnh sẽ bị giảm đi. Ngay cả với máy ảnh mắt cá độ phân giải megapixel, trường nhìn lớn như vậy có thể dẫn đến hình ảnh mờ hoặc nhòe nếu chủ thể ở quá gần.
Một giải pháp đơn giản cho vấn đề này là tính toán sao cho FoV của máy ảnh không quá rộng so với khu vực mà bạn đặc biệt cần xem. Tuy nhiên, điều này có thể khó khăn vì chúng ta thường muốn quan sát khu vực lớn nhất có thể trong khi chỉ sử dụng số lượng camera nhỏ nhất.
Như đã nói ở trên, sử dụng ống kính hợp lý sẽ cho góc nhìn chính xác. Ví dụ: trong một không gian chật hẹp, nơi bạn muốn xem càng nhiều cảnh càng tốt, thay vì sử dụng ống kính 3.6mm mặc định của máy ảnh, hãy chuyển sang ống kính 2.8mm, cung cấp góc xem rộng hơn.
Hy vọng bài viết về chủ đề Tìm hiểu tiêu cự là gì và mối liên hệ giữa tiêu cự & góc nhìn của camera quan sát trên đây đã mang lại kiến thức hữu ích dành cho các bạn!
Nhận xét
Đăng nhận xét