Телевизионные камеры и устройства для их оснащения

 
Телевизионные камеры. Телевизионная камера — это устройство, которое преобразует оптическое изображение наблюдаемого объекта (сцены) в электрический видеосигнал определенного стандарта. Телекамера является важнейшим элемёнтом системы, так как именно с нее в систему поступает первичная информация об объекте и именно ее характеристиками определяется качество изображения в целом. Камера представляет собой электронную плату, на которой размещены чувствительный элемент и объектив. Более простые (и, соответственно, более дешевые) камеры оснащаются, как правилё, простёйшими встроенными объективами, более дорогие сменными объективами с улучшенными характеристиками и широкими функциональными возможностями.
Различают камеры:
• корпусные и бескорпусные
• черно-белого и цветного изображения -
• обычной и повышенной чувствительности
• обычного и высокого разрешения;
• для внутреннего и наружного наблюдения;
• для скрытого наблюдения
Качество телекамеры определяется целым рядом показателей, однако в большинстве случаев при выборе камеры для конкретной системы достаточно ориентироваться на следующие ее характеристики :
Оптический формат— размер фоточувствительной области в дюймах (1 дюйм соответствует 25,4 мм). Основные форматы: 1/3”, 1/2”, 2/3” и 1”. Чем больше оптический формат, тем меньше (при прочих равных условиях) геометрическое искажение изображения. В особенности это сказывается при больших углах зрения. В ТСВ среднего и высокого классов обычно используются форматы 1/2”, 2/3” и 1”. Камеры с оптическим форматом 1/3” имеют небольшие габариты и стоимость и используются в основном для скрытого наблюдения а также в системах с невысокими требованиями к качеству изображения. В последнее время на рынке появились миниатюрные камеры формата 1/4”.
Разрешающая способность (разрешение)— максимальное количество телевизионных линий (ТВЛ) различаемых визуально в выходном сигнале камеры.. Разрешение по горизонтали определяет максимальное количество градаций от черного к белому или обратно, которые могут быть получены от камеры в центральной части экрана (области наблюдения). На краях экрана допускается некоторое ухудшение качества изображения. Чем выше разрешение камеры, тем более мелкие детали можно различить на изображении. Обычным разрешением считается 380... 420 ТВЛ для черно-белых и 300 ….320 ТВЛ для цветных камер. В системах высокого класса используются, как правило, камеры с повышенным разрешением (500...600 линий для черно-белых и 375.. .450 линий для цветных камер).
Пороговая чувствительность (чувствнтельностъ)— минимальная освещенность при которой камера сохраняет работоспособность Обычной чувствительностью считается 0,1.. .0,5 лк для черно-белых и 1.. .3 лк для цветных камер.
В системах, предназначенных для наблюдения слабо освещенных объектов, имеющих малую отражающую способность используются камеры высокой чувствительности (порядка 0,01 лк).
Синхронизация— привязка видеосигнала к фазе сетевого напряжения или внешнего источника синхроимпульсов или другого видеосигиала. Как правило, в реальных ТСВ видеосигналы нескольких камер с помощью специальных устройств по заданной программе коммутируются на один монитор. Камеры, питающиеся от сети переменного тока (220 В/50 Гц), синхронизируются от питающей сети. Камеры, питающиеся от источника постоянного тока (12 В), должны иметь вход внешней синхронизации, сигнал на который подается от специального устройства — синхронизатора. Отсутствие внешней синхронизации телекамер от единого источника синхронизации в значительной степени повышает утомляемость оператора ТСВ, а при использовании в системе более 8 камер приводит к постоянным срывам изображения, потерям многих кадров, что делает наблюдение и видеозапись практически невозможными.
Автоматическая регулировка усиления (АРУ)— свойство электронной части камеры изменять коэффициент усиления в видеотракте в зависимости от уровня видеосигнала. АРУ сглаживает изменения уровня сигнала и позволяет получить приемлемую (картинку* на мониторе при недостаточной освещенности объекта. Обычно диапазон регулировки ограничивается (4.. .10 раз)1 так как большее увеличение усиления приводит к значительному зашумлению видеосигнала и, как следствие, ухудшению изображения.
Канал звука— обеспечивает акустический контроль контролируемого помещения с помощью встроенного в камеру монофонического микрофона. Для организации двунаправленного аудиоканала в камеру кроме микрофона встраивается динамическая головка.
Напряжение питания. Большинство телекамер питаются либо от сети переменного тока 220 В/50 Гц, либо от источников постоянного тока напряжением 12 В. Реже используется переменное напряжение 24 В и постоянное напряжение 9 В. для питания нескольких камер в системе могут использоваться индивидуальные для каждой камеры источники, либо общий источник. Необходимо иметь в виду, что цветные камеры очень чувствительны к перепадам напряжения в питающей сети, поэтому следует применять специальные стабилизированные источники.
Объективы. Объектив — это устройство, формирующее изображение объекта. Он может быть встроенным или сменным. Подбирая объективы к камере, надо иметь в виду, что обычно они рассчитываются на матрицу определенного формата
Поворотные устройства, устройства инфракрасной подсветки, кронштейны. Поворотные устройства предназначены для телекамер с дистанционным управлением. Они обеспечивают поворот в горизонтальной (до 365°) и в вертикальной (до 18З°) плоскостях либо только в горизонтальной.
Различают поворотные устройства с постоянной и с регулируемой угловой скоростью перемещения. Сигналы управления камерами преобразуются в заданные механические перемещения с помощью приемников телеметрических сигналов управления.
Как правило, вместе с поворотными устройствами поставляются пульты управления.

Устройства инфракрасной подсветки. для обеспечения работоспособности камеры в полной темноте используются устройства местной ИК-подсветки и ИК-прожекторы, осуществляющие облучение наблюдаемого объекта инфракрасными лучами. Однако эти устройства дают небольшой угол подсветки, что не позволяет качественно контролировать всю зону. Кроме этого, ИК-прожекторы достаточно дороги.
Кронштейныслужат для крепления камер кстенам, панелям и другим несущим конструкциям и позволяют точно ориентировать поле зрения камеры в нужном направлении. Различают кронштейны для горизонтальной поверхности, для вертикальной поверхности, телескопические и тп. Исполнение кронштейнов определяется, главным образом эстетическими требованиями и нагрузкой: на кронштейнах для внутреннего применения крепятся камеры в несколько сотен граммов, на кронштейнах для уличного применения массой несколько килограммов.

1.3.2. Устройства передачи, коммутации и обработки видеосигналов