Дисторсия. Особенности применения короткофокусных объективов в видеонаблюдении.

Дисторсия — аберрация оптических систем, при которой коэффициент линейного увеличения изменяется по мере удаления отображаемых предметов от оптической оси. При этом нарушается геометрическое подобие между объектом и его изображением. (с) Wikipedia.

В видеонаблюдении дисторсия — подушкообразные искажения, возникающие при использовании короткофокусных объективов. Благодаря оптическому искажению увеличивается зона обзора видеокамеры, но снижается качество изображения, поэтому дисторсия всегда носит нежелательный характер.

Ниже приведено сравнение четырёхмегапиксельной видеокамеры без дисторсии (слева) и с дисторсией. В первом случае, используется классический объектив с углом обзора 81°. Во втором — с углом в 103° но тем же фокусным расстоянием. В обоих камерах фокусное расстояние объектива — 2,8 мм. Вот как выглядит трехмерная зона обзора видеокамеры:

зона обзора камеры
Дисторсия отсутствует.
дисторсия
Дисторсия присутствует
На плане это будет выглядеть вот так:
дисторсия в видеонаблюдении
Слева видеокамера без дисторсии, справа - с дисторсией. Параметры матрицы и фокусное расстояние объектива - одинаковое.
Вот какое изображение дадут эти две видеокамеры на мониторе:
Зона обзора 3мп камеры без дисторсии
Зона обзора 3мп камеры с дисторсией

Зона обзора становится шире — это хорошо, но падает пространственное разрешение. Дисторсия уменьшает зоны наблюдения и распознавания. Если в центре кадра падение пространственного разрешения не столь сильное, то по краям оно катастрофическое.

Почему так происходит

Нужно запомнить, что дисторсия вводится намеренно производителями видеокамер и в основном для короткофокусных объективов. Благодаря дисторсии производители увеличивают угол обзора видеокамеры без увеличения размеры матрицы. Людей привлекают большие цифры в характеристиках видеокамер, а увеличение угла обзора за счет оптических искажений обходится бесплатно, в то время как применение большей матрицы существенно увеличивает себестоимость. В результате потребитель расплачивается качеством изображения за широкий угол.

Как этого избежать

Два основных варианта:

  • Использовать видеокамеры с большим размером матрицы, от 1/2.5″ и выше
  • Заранее оценить целесообразность применения короткофокусного объектива. Зачастую от него можно отказаться, сохранив эффективность системы видеонаблюдения. Чтобы так сделать, нужно заранее смоделировать итоговую картинку, которую дадут устанавливаемые камеры. Ознакомьтесь с нашими примерами проектов в разделе «Видеонаблюдение«, а лучше сразу заказывайте у нас проектирование.

Добавить комментарий