Obiektywy do kamer – Kompleksowy poradnik doboru 

Wybór odpowiedniego systemu monitoringu to złożony proces, w którym kamera jest tylko jednym z elementów. Równie ważny, a często niedoceniany, jest obiektyw – to on stanowi „oko” systemu, od którego zależy jakość, kąt widzenia i szczegółowość rejestrowanego obrazu. Niezależnie od tego, czy budujesz profesjonalny system CCTV, czy modernizujesz istniejący, dobór właściwego obiektywu jest kluczowy dla osiągnięcia zamierzonych celów. W tym zaktualizowanym kompleksowym poradniku,, przeprowadzimy Cię przez wszystkie aspekty wyboru idealnego obiektywu do Twojej kamery.

Zapraszamy do zapoznania się z naszą pełną ofertą w sklepie CTR.pl, gdzie znajdziesz najnowsze rozwiązania z dziedziny monitoringu wizyjnego.

Podstawowe parametry obiektywów – Co musisz wiedzieć?

Zrozumienie kluczowych parametrów technicznych to pierwszy krok do świadomego wyboru. Poniżej omawiamy najważniejsze z nich.

Ogniskowa (Focal Length)

Ogniskowa to odległość między centrum optycznym obiektywu a punktem, w którym skupiane są promienie światła (czyli przetwornikiem obrazu w kamerze). Mierzona jest w milimetrach (mm) i bezpośrednio wpływa na kąt widzenia kamery. Zasada jest prosta:

• Krótka ogniskowa (np. 2.8 mm, 4 mm): Daje szeroki kąt widzenia. Idealna do monitorowania dużych obszarów, jak parkingi, place czy wnętrza magazynów. Obiekty wydają się mniejsze i bardziej oddalone.
• Długa ogniskowa (np. 12 mm, 16 mm, 25 mm): Zapewnia wąski kąt widzenia, działając jak lornetka. Pozwala na przybliżenie i szczegółową obserwację oddalonych obiektów, np. bram wjazdowych, kas w sklepie czy twarzy osób.

Warto pamiętać, że kąt widzenia zależy również od rozmiaru przetwornika w kamerze – ten sam obiektyw da szerszy kąt na większym przetworniku (np. 1/1.8”) niż na mniejszym (np. 1/3”).

Przysłona (Aperture) i Jasność Obiektywu (F-number)

Przysłona to mechanizm wewnątrz obiektywu, który reguluje ilość światła docierającego do przetwornika. Jej stopień otwarcia określa liczba F (F-number). Wbrew intuicji, im niższa liczba F, tym więcej światła przepuszcza obiektyw, co oznacza, że jest on „jaśniejszy”.

Jasny obiektyw (np. F1.2, F1.4) jest kluczowy w warunkach słabego oświetlenia, ponieważ pozwala uzyskać wyraźny i mniej zaszumiony obraz w nocy. W tabeli poniżej przedstawiono, jak zmienia się ilość przepuszczanego światła w zależności od wartości przysłony.

Liczba F Ilość przepuszczanego światła
1.0 | 100% 
1.4 | 50% 
2.0 | 25% 
2.8 | 12,5% 
4.0 | 6,3% 
8.0 | 1,6%

Rodzaje sterowania przysłoną:

• Przysłona ręczna (Manual Iris): Ustawiana ręcznie, sprawdza się tylko w miejscach o stałym, niezmiennym oświetleniu, np. w biurach.
• Przysłona automatyczna (Auto Iris): Kluczowa w zastosowaniach zewnętrznych, gdzie oświetlenie dynamicznie się zmienia. Obiektyw sam dostosowuje otwór przysłony, aby utrzymać optymalną ekspozycję. Wyróżniamy tu głównie obiektywy Auto-Iris typu DC, gdzie sterowanie odbywa się za pomocą silniczka zasilanego z kamery.
• P-Iris (Precise Iris): Zaawansowana forma automatycznej przysłony, która współpracuje z oprogramowaniem kamery. Pozwala na precyzyjną kontrolę nie tylko ilości światła, ale także głębi ostrości, co znacząco poprawia ogólną jakość i ostrość obrazu.
• i-CS (intelligent CS-mount): Najnowszy standard inteligentnych obiektywów, które komunikują się cyfrowo z kamerą. Umożliwia to zdalną regulację zoomu i ostrości, a także wymianę danych (np. o temperaturze), co pozwala na automatyczną korekcję i utrzymanie idealnej ostrości w każdych warunkach.

Głębia ostrości (Depth of Field - DoF)

Głębia ostrości to zakres odległości, w którym obiekty na obrazie pozostają ostre. Jest ona zależna od trzech czynników: ogniskowej, odległości od obiektu oraz otwarcia przysłony.

• Większa głębia ostrości (więcej planów jest ostrych) występuje przy krótkiej ogniskowej i mocno domkniętej przysłonie (wysoka liczba F).
• Mniejsza głębia ostrości (tylko wąski plan jest ostry) występuje przy długiej ogniskowej i szeroko otwartej przysłonie (niska liczba F).

W monitoringu zazwyczaj dążymy do jak największej głębi ostrości, aby wszystkie obiekty w polu widzenia kamery, zarówno te blisko, jak i daleko, były wyraźne.

Zmiana głębi ostrości wraz z przymykaniem przysłony. Obszar szary - zakres głębi ostrości.

Rozdzielczość obiektywu

W dobie kamer 4K i wyższych rozdzielczości, optyka obiektywu musi być w stanie przenieść tak dużą ilość szczegółów na przetwornik. Użycie obiektywu o niskiej rozdzielczości z kamerą megapikselową jest jak oglądanie filmu 4K na starym telewizorze – potencjał kamery zostanie zmarnowany. Zawsze upewnij się, że rozdzielczość obiektywu (wyrażana w megapikselach, np. 5 MP, 8 MP) jest równa lub wyższa od rozdzielczości kamery.

Rodzaje obiektywów – Jak wybrać idealny model?

Obiektywy można klasyfikować na kilka sposobów, co ułatwia wybór odpowiedniego rozwiązania do konkretnego zastosowania.

Podział ze względu na ogniskową:

• Obiektywy stałoogniskowe (Fixed Lens): Mają jedną, niezmienną wartość ogniskowej. Są prostsze konstrukcyjnie, często jaśniejsze i oferują wyższą jakość optyczną w niższej cenie. Idealne do monitorowania stałych, dobrze zdefiniowanych scen.
• Obiektywy zmiennoogniskowe (Varifocal Lens): Pozwalają na ręczną regulację ogniskowej w określonym zakresie (np. 2.8-12 mm). Dają ogromną elastyczność podczas instalacji, umożliwiając precyzyjne dopasowanie kadru do obserwowanej sceny.
• Obiektywy Moto-zoom: To obiektywy zmiennoogniskowe wyposażone w silniczki, które pozwalają na zdalną regulację przybliżenia (zoom) i ostrości (focus) z poziomu oprogramowania VMS lub interfejsu kamery. Są standardem w kamerach PTZ oraz wielu nowoczesnych kamerach typu bullet i dome.

Kluczowe technologie i standardy 

Mocowanie obiektywu: C vs. CS

W przypadku kamer przemysłowych (typu box) z wymienną optyką, spotykamy dwa standardy mocowań:

• CS-mount: Odległość od płaszczyzny mocowania do przetwornika wynosi 12,5 mm.
• C-mount: Odległość ta wynosi 17,526 mm.

Można zamontować obiektyw typu C na kamerze z mocowaniem CS przy użyciu specjalnego pierścienia-adaptera o grubości 5 mm. Nie jest jednak możliwe zamontowanie obiektywu CS na kamerze C. Dziś standard CS jest znacznie bardziej rozpowszechniony.

Dopasowanie obiektywu do rozmiaru przetwornika

Każdy obiektyw jest projektowany do pracy z przetwornikiem o określonym rozmiarze (np. 1/3”, 1/2.7”, 1/1.8”). Kluczowa zasada brzmi: format obiektywu musi być równy lub większy niż format przetwornika kamery. Użycie obiektywu przeznaczonego do mniejszego przetwornika (np. obiektyw 1/3” na kamerze 1/2.7”) spowoduje winietowanie, czyli czarne rogi na obrazie.

Korekcja podczerwieni (IR Correction)

Niezbędna funkcja w każdej kamerze przeznaczonej do pracy w trybie dzień/noc. Światło widzialne i światło podczerwone (używane przez oświetlacze IR w nocy) skupiają się w różnych punktach. Obiektyw bez korekcji IR, który jest ostry w dzień, w nocy będzie dawał rozmyty obraz. Obiektywy z korekcją IR zapewniają ostrość obrazu przez całą dobę.

Praktyczny poradnik: Jak dobrać obiektyw krok po kroku?

1. Określ cel monitoringu: Czy potrzebujesz ogólnego podglądu (szeroki kąt), czy identyfikacji osób/pojazdów z dużej odległości (wąski kąt)? To zdefiniuje wymaganą ogniskową.
2. Przeanalizuj warunki oświetleniowe: Czy oświetlenie jest stałe, czy zmienne? Czy kamera będzie pracować w nocy? To determinuje wybór przysłony (manualna, auto-iris, P-Iris) oraz konieczność posiadania korekcji IR.
3. Sprawdź specyfikację kamery: Zwróć uwagę na jej rozdzielczość, rozmiar przetwornika i typ mocowania (C/CS). Obiektyw musi być z nimi w pełni kompatybilny.
4. Wybierz typ ogniskowej: Jeśli scena jest stała i przewidywalna, obiektyw stałoogniskowy będzie świetnym wyborem. Jeśli potrzebujesz elastyczności przy instalacji, postaw na obiektyw zmiennoogniskowy.
5. Skorzystaj z kalkulatorów online: W internecie dostępne są narzędzia (kalkulatory obiektywów CCTV), które pomogą Ci zwizualizować pole widzenia dla danej kombinacji kamery, obiektywu i odległości od obiektu.

Podsumowanie

Dobór obiektywu to decyzja, która ma fundamentalny wpływ na skuteczność całego systemu monitoringu. Pamiętaj, aby zawsze dopasowywać jego parametry – ogniskową, jasność, rozdzielczość i technologie – do specyfiki monitorowanego miejsca oraz możliwości samej kamery. Inwestycja w wysokiej jakości optykę to gwarancja uzyskania ostrego, szczegółowego i użytecznego materiału wideo, który spełni swoje zadanie.

Jeśli masz wątpliwości lub potrzebujesz profesjonalnej porady, skontaktuj się z ekspertami CTR.pl. Chętnie pomożemy Ci wybrać najlepsze rozwiązanie dopasowane do Twoich potrzeb. Zapraszamy również do naszej bazy wiedzy, gdzie znajdziesz więcej poradników i artykułów na temat systemów zabezpieczeń.