Videosorveglianza: Quali Lenti ed Obiettivi scegliere per la tua CCTV? 1

Anche nella Videosorveglianza, così come per la fotografia o le riprese cinematografiche, la scelta degli obiettivi nel mondo è fondamentale; ma come scegliere gli obiettivi giusti?

Innanzi tutto bisogno capire che nella videosorveglianza si ha bisogno di un livello qualitativo costante adeguato perchè non esiste la possibilià di cambiare posizione, di aggiustare le luci o attendere il momento ideale per catturare l’immagine, ergo, è fondamentale quindi una scelta oculata e precisa subito.

Ovviamente, però, scegliere un obiettivo è tutt’altro che semplice, anche perché lo opzioni sono molteplici ed è sempre molto complicato capire quando il compromesso è quello giusto! Ecco quindi una guida, o meglio un canovaccio di indicazioni per permettervi di fare attenzione ai giusti aspetti prima di identificare quello che potrebbe essere l’acquisto corretto.

• Partiamo dal Formato Sensore, aspetto fondamentale dal quale ha senso partire, in quanto gli obiettivi “nascono” per essere utilizzati su uno specifico formato di sensore, considerate che, anche nell’ambito del CCTV esistono sensori di vario tipo (CCD, CMOS) e formato (1″, 2/3″, ½”, 1/3″, ¼”) questo valore si riferisce alla lunghezza in pollici della diagonale del sensore, tendenzialmente più è grande il sensore migliore è la resa (non fatevi ingannare da i numeri un sensore da 1/3 di pollice è più grande di un sensore da 1/4 di pollice)

  Quale può essere il problema nel montare un obiettivo con dimensioni differenti rispetto al sensore ?

  • Se utilizziamo una lente più grande per un formato del sensore più piccolo non ci sono problemi, unicamente i riferimenti dichiarati (lunghezza focale, F, ecc.) andranno riparametrizzati per il sensore più piccolo, in quanto la lente potrà usare solo parzialmente la lente.
  • Se utilizziamo una lente più piccola invece il rischio è quantomeno di non vedere gli angoli della ripresa, ed ovviamente più è differente il ratio peggio è. (si vedranno agli angoli zone nere)
• Apertura (F), solitamente espressa con F è la luminosità dell’obiettivo. Minore è il valore e maggiore è la luminosità catturata dall’obiettivo, maggiore è la luminosità tendenzialmente migliori e più nitide saranno le riprese, questo valore può essere influenzato anche da altri fattori (come l’iris) ma il valore indicato è il migliore ottenibile da quell’obiettivo, solitamente troverete valori da 1.6 a salire, ovviamente più è basso il valore e più incide sul prezzo finale della lente.
• Lunghezza Focale (mm), qui troverete spesso una scritta Fixed o Varifocal, ed un valore espresso in mm, 4mm, 8mm, 3-10mm, è intesa come l’ampiezza e la tipologia dell’obiettivo. Per Fixed, si intende obiettivi con focale fissa, quindi non ho possibilità di adeguare l’immagine ripresa in caso di errato posizionamento della telecamera, Varifocal (o Multifocal) è accompagnato invece da un valore minimo e massimo ed è il range nel quale quell’obiettivo si può muovere, minore è il valore è maggiore è l’area che riprendo, maggiore è il valore minore è l’area che riprendo a distanza maggiore (zoom). Spesso potrete trovare anche una indicazione in (X) come ad esempio 4X o 20X, in realtà questa non è la misura ma è la differenza che riesce a gestilre la focale variabile dal punto di maggior apertura a quello di minor apertura, ad esempio un’ottica 2.8-12 è di fatto una 4X (2.8X4).

Va precisato che la che la nuova norma CEI 50132-7 relativamente al Campo Visivo e alle dimensioni degli oggettti prevede delle dimensioni minime raccomandate del bersaglio che sono:

– per il monitoraggio o il controllo di una folla, il bersaglio deve rappresentare non meno del 5% dell’altezza dell’immagine (o oltre 80 mm per pixel, pari a 12.5pixel/metro);

– per il rilevamento, il bersaglio deve rappresentare non meno del 10% dell’altezza dell’immagine (o oltre 40 mm per pixel, pari a 25pixel/metro)

– per l’osservazione, il bersaglio deve rappresentare il 25% dell’altezza dell’immagine (o oltre 16 mm per pixel, pari a 62,5pixel/metro)

– per il riconoscimento, il bersaglio deve rappresentare non meno del 50% dell’altezza dell’immagine (o oltre 8 mm per pixel, 125pixel/metro)

– per l’identificazione, il bersaglio deve rappresentare non meno del 100% dell’altezza dello schermo (o oltre 4 mm  per pixel, 250pixel/metro)

– per la verifica, il bersaglio deve rappresentare non meno del 400% dell’altezza dello schermo (o oltre 1 mm per pixel, 1000pixel/metro)

Il riferimento in percentuale si riferisce a riprese con risoluzioni analogiche, con alte risoluzioni conviene basarsi sui mm/pixel.

In ogni caso dobbiamo tenere a mente che un’apertura maggiore permette di riprendere un’area maggiore a scapito di un dettaglio inferiore (pixel/metro), esempio:

a 10 mt, con una focale da 2,8mm riprendo 14mt di larghezza, avrò un rapporto di 50pixel/metro (risoluzione D1)
a 10 mt, con una focale da 6mm riprenderò 7,8mt di larghezza, avrò un rapporto 90pixel/metro (risoluzione D1)

ne consegue, quindi, che con 90pixel per metro ci sono maggiori possibilità di riconoscere un viso o una targa rispetto che con 50pixel/metro, questo però ci limita ad una minore area coperta e quindi crea la necessità (se c’è da coprire l’intera area) di dover mettere più telecamere.

Giusto come informazione c’è da sapere che il riconoscimento di targa richiede c.ca 150pixel/metro mentre l’identificazione certa di un viso richiede c.ca 250pixel/metro.

Un ulteriore aspetto da considerare è una lunghezza focale estremamente bassa (da 2.5 a scendere) che può creare quello che viene definito “fish-eye” ovvero una distorsione dell’immagine utile a dare una maggior ampiezza di ripresa.

• Horizontal Field of View, E’ un valore legato all’apertura della focale, indica di fatto i gradi di visione della scena sull’orizzontale, è indispensabile per calcolare la risoluzione in un determinato punto dell’area inquadrata in fase di progetto. Il concetto legato al FOV (Field of View) è piuttosto complesso ma è fondamentale sapere che nell’ambito della videosorveglianza la conoscenza di questo valore (solitamente espresso in gradi) permette di capire ad una certa distanza quanti metri di larghezza si vedono, la larghezza è necessaria per calcolare i PPM, è quindi un valore fondamentale per capire se è una risoluzione adeguata al mio scopo.
• Connettore (Mount), Ci sono diversi tipi di connettori, nel mondo del CCTV solitamente sono 2, C-Mount e CS-Mount, esistono adattatori per il C-Mount che permettono di essere collegati su telecamere CS-Mount, esistono poi le M12 (o S Mount), usate nel mondo delle microcamere o delle camere su PCB, queste sono le principali che troverete nella stragrande maggioranza dei casi, ovviamente il connettore utilizzato deve essere uguale a quello presente sulla vostra telecamera per poter funzionare.
• Iris, probabilmente uno dei fattori più importanti nella scelta di un obiettivo, l’iris è esattamente come per l’occhio (iride) ciò che permette l’ingresso della corretta quantità di luce all’interno del sensore. Nel mondo della Videosorveglianza vedrete molte volte questo nome accompagnato a sigle di tutti i tipi, ma vediamo le principali:
  • DC (Auto-Iris), le telecamere autoiris hanno un motore che permette il cambio automatico dell’apertura della focale, per fare questo ovviamente la telecamere devono avere un connettore DC necessario all’alimentazione del sistema auto-iris, in questo caso la telecamera “comanda” l’apertura dell’IRIS all’obiettivo in base alle condizioni di luce che rileva sul sensore.
  • Manual, l’IRIS è manuale, la sua taratura avviene in fase di installazione, solitamente sono lenti usate in situazione di luce costante (all’interno) ed in condizioni di ripresa tipicamente diurne o a riprese unicamente notturne.
  • Fixed, In questo caso l’apertura è fissa, solitamente si trovano su microtelecamere (M12) in quanto le situazioni di ripresa sono standard con condizioni di luce adeguata.
  • P-IRIS, Questo è un sistema di controllo del diaframma preciso e automatico. Assieme al software adeguato consente di ottimizzare la qualità delle immagini in modo da colmare le lacune degli obiettivi con diaframma automatico e consente, inoltre, di ottimizzare variabili come contrasto, nitidezza, risoluzione e profondità di campo.
• IR (Infrared), spesso le riprese sono fatte all’esterno ed in condizioni notturne, con l’ausilio di telecamere specifiche per il Day/Night (con Filtro Infrarosso ed illuminatori). In questi casi è necessario che l’ottica sia studiata in modo da poter garantire risultati di nitidezza anche quando si lavora sullo spettro delle frequenze dell’infrarosso (tipicamente usato nelle telecamera Day/Night) diversamente su queste frequenze si avranno immagini completamente sfocate, accertatevi che riporti quindi il supporto IR se è Vostro scopo lavorare in condizioni notturne.
• Megapixel, solitamente negli obiettivi trovate indicato se sono adatti o meno al Megapixel; non bisogna sottovalutare questo aspetto perché è importante chiarirlo in quanto di fondamentale importanza nell’acquisto di un obiettivo. Oggi ci si trova spesso a doverli utilizzare su telecamera da 1/2/3/5 o più Megapixel, è inutile dire che una maggior risoluzione è pesantemente influenzata dalla qualità della lente, è abbastanza inutile prendere telecamere ad alta qualità se poi mi limito ad acquistare lenti da pochi euro, non garantite per quella risoluzione, ma ecco perché è così importante:

   

  per esempio una classica telecamera D1, permette di visualizzare 704X576 pixel, pari a 405.504 pixel, l’obiettivo deve essere in grado di darmi un livello di nitidezza adeguato a questa risoluzione.
  A 2 Megapixel con 1920X1080 pixel io ho 2.073.600 Pixel, oltre 5 volte la risoluzione di una telecamera normale, l’obiettivo deve essere in grado di darmi definizione su così tanti punti dell’intera lente. Per fare questo la qualità della lente deve essere necessariamente maggiore.

  Ma meglio di tante parole può essere questo esempio, purtroppo la bassa risoluzione visibile qui non rende l’idea come dovrebbe, ma notate la scritta “HP” e le scritte del libro, a risoluzione maggiore la cosa è ancora più evidente.

Esiste un valore, che purtroppo nessun fabbricante di lenti per CCTV oggi comunica che si chiama LP/MM (Line Pairs per Millimeter) (indica il numero di coppie di linee per millimetro visibili alternando linee bianca+nera) questo valore dipende ovviamente dal sensore, in quanto i mm sono quelli del CCD (o CMOS). Ecco quindi una tabella assolutamente indicativa che può dare un’idea di quanti LP/MM servono, ma raramente troverete queste info sugli obiettivi, accertatevi però, che la lente sia garantita dal produttore per la risoluzione da voi richiesta.

Queste sono solo le caratteristiche principali e più importanti degli obiettivi, presto Vi riporterò la terminologia relativa alle telecamere da Videosorveglianza, dove troverete molti termini che lavorano insieme al mondo delle ottiche. La scelta dell’ottica è il 40% del lavoro, quindi non è assolutamente da sottovalutare, una buona preparazione in tal senso è fondamentale.

Con questa guida scegliere l’ottica giusta sarà un gioco da ragazzi!