Керівництво покупця оптичних приладів - Частина 1
Для кого розроблено це керівництво?
Це повне керівництво покупця буде корисним усім, хто цікавиться або вже використовує прилади нічного та теплового бачення від мисливців та гравців у страйкбол до професійних військових та співробітників органів правопорядку. Він дає більш глибоке розуміння ключових технологічних аспектів та розкриває все, що вам потрібно знати про системи нічного та теплового бачення.
Що дає це керівництво?
- Пояснює значення ключових параметрів
- Вказує на те, чого слід прагнути і чого слід уникати
- Допомагає вибрати правильний продукт
- Дає об'єктивні професійні рекомендації
Навіщо використовувати цей посібник?
Сьогодні світовий ринок пропонує широкий спектр пристроїв нічного бачення та тепловізійних пристроїв. Незважаючи на те, що більша частина інформації доступна в Інтернеті, проблема залишається: як вибрати пристрій, який ідеально відповідатиме вашим потребам, і не утворює дірку в бюджеті? Які параметри справді важливі? Як правильно зорієнтуватися в лабіринті специфікацій, конфігурацій та спеціальних термінів?
Уявіть, що всього кілька хвилин тому Ви, як покупець, могли бути новачком, який постав перед Продавцем-Професіоналом. Очевидний «дисбаланс» або несправедливість до Вас, Покупця. Тому що Ви можете покладатися тільки на «милість» продавця у прийнятті рішення про купівлю, про яку пізніше можете пошкодувати.
Це Посібник Покупця допоможе вам стати професіоналом в галузі систем нічного бачення та тепловізійних систем, і таким чином, розмовляти з Продавцем на рівних, ставлячи правильні питання, що приведе до правильного рішення про покупку. Зрештою Ви просто насолоджуватиметеся вашою покупкою, про яку сміливо можна буде розповісти
Найкраще співвідношення ціни та якості
Запитання розкриває це керівництво?
Розділ I. Загальні характеристики
Розділ ІІ. Тепловізійні системи
- Роздільна здатність FPA
- Термочутливість
- Частота оновлення
- Чорно-білі чи кольорові?
- Ручне регулювання посилення
- Виявлення, Розпізнавання, Ідентифікація
Розділ ІІІ. Системи нічного бачення
- Коефіцієнт досконалості (FOM)
- Ручне регулювання посилення
- Виявлення, Розпізнавання, Ідентифікація
- Імпульсні джерела живлення
Розділ ІV. Контрольний лист покупця
Розділ I. Загальні характеристики
Число діафрагми об'єктива
Передня лінза об'єктива це в буквальному значенні ваше вікно у світ нічного та теплового бачення. Якість цього «вікна» безпосередньо впливає на зображення, яке ви бачите із вашого пристрою. Отже вибирайте об'єктив мудро, тому що Вам ні до чого псувати вигляд низькою якістю оптики.
Один із основних параметрів лінз, відповідальних за якість зображення, називається число діафрагми. Він також відомий як розділення діафрагми, фокусне співвідношення або відносна апертура.
Це співвідношення фокусної відстані лінзи (позначається буквою «L» на діаграмі) до діаметра вхідної зіниці (позначається буквою «D»).
Чим нижче число діафрагми, тим більше випромінювання, тобто світла у разі приладів нічного бачення або інфрачервоного випромінювання у разі тепловізійних пристроїв, вловить лінза. Лінзи з низьким числом діафрагми підвищують загальну чутливість, в результаті допомагає отримати більш детальне та чітке зображення. До того ж, більш висока чутливість дозволяє бачити далі і досягати кращих результатів у виявленні, розпізнаванні та ідентифікації різних об'єктів.
Порівняйте самі!
Прилади, наведені вище, оснащені об'єктивами з однаковою фокусною відстанню – 75мм, але з різними числами діафрагми. Прилад із числом діафрагми f/1.3 на 30% менш чутливий, ніж той, у якого число діафрагми становить f/1.0.
Висновок.
Все вказує на те, що Вам необхідно вибрати прилад, передня лінза якого має найменшу кількість діафрагми. Тим не менш, тут є два "але": розмір і вартість. Високочутливі лінзи великі за розміром і, як правило, дорожчі за свої менш чутливі аналоги. Якщо Ваш основний пріоритет – це функціональність приладу, тоді найкращим вибором буде оснащення його передньої лінзою з найменшою кількістю діафрагми.
Низька кількість діафрагми. Що це дає мені?
- Висока чутливість, чітке та різке зображення
- Довша дистанція виявлення, розпізнавання та ідентифікації
- Більше за розміром та вагою. вище ціна
Оптичне та цифрове наближення
Як Вам добре відомо, наближення чи зум - це здатність електрооптичного пристрою наближати зображення до глядача. Але що означає: оптичне чи цифрове?
Оптичний зум забезпечується передньою лінзою об'єктива пристрою і безпосередньо пов'язаний з його фокусною відстанню. Чим більша фокусна відстань об'єктива, тим більше оптичне наближення. Збільшення оптичного наближення не негативно впливає на якість зображення: воно залишається чітким і різким.
Принцип цифрового масштабування зовсім інший. Замість використання оптичного потенціалу передньої лінзи, всю роботу бере на себе електроніка пристрою. Вона бере центральну частину зображення, створеного пристроєм, обрізає і пропорційно розтягує. В результаті якість зображення знижується. Причина в тому, що цифрове зображення складається із тисяч окремих пікселів, загальна кількість яких ніколи не змінюється. При перемиканні на вищі коефіцієнти масштабування пристрій електронно збільшує зображення таким чином, що пікселі стають більшими. Якщо бути абсолютно точним, цифрове наближення насправді взагалі не наближення. Це просто імітація оптичного наближення.
Порівняйте самі!
Іноді виробники вказують комбіноване чи загальне наближення. Воно розраховується шляхом збільшення максимального оптичного наближення на максимальний коефіцієнт цифрового масштабування.
Якщо детектор (FPA) вашого тепловізійного пристрою має роздільну здатність 384x288, а потім Ви застосуєте 4x кратний зум, то побачене Вами зображення буде в результаті мати роздільну здатність всього 96x72 пікселів. Таким чином стає очевидним, що застосування фактора цифрового зуму 4 і більше мало сенсу або взагалі безглуздо.
Оптичне наближення: Плюси та мінуси
- Незмінно різке та чітке зображення
- Відсутність втрати якості зображення
- Далі дистанція Виявлення / Розпізнавання / Ідентифікації
- Збільшує розмір та вагу. Вище ціна.
Цифрове наближення: Плюси та мінуси
- Відсутність додаткових деталей. Постійний розмір та вага
- Застосування не пов'язане з додатковими витратами
- Високі показники призводять до значного погіршення якості
Висновок.
Більшість пристроїв, присутніх на ринку, мають фіксовану відстань, а отже, фіксований оптичний зум, але дозволяють варіювати цифрове наближення. Для досягнення найкращих результатів у будь-яких умовах рекомендується покладатися на оптичне наближення з невеликою допомогою цифрового масштабування.
Посилання:
https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_zoom
https://en.wikipedia.org/wiki/Zoom_lens
https://www.digitaltrends.com/photography/digital-cameras-digital-zoom-vs-optical-zoom/
https://www.diffen.com/difference/Digital_Zoom_vs_Optical_Zoom
Кут огляду
В оптичному обладнанні термін кут огляду використовується для кількісного опису простору для конкретного оптичного пристрою. Кут огляду або FOV для стислості (від англ. Field of View), вимірюється в градусах, як і звичайні кути. Його значення показує, скільки з навколишнього простору потрапляє у поле зору передньої лінзи пристрою. Для тепловізійних систем FOV виражається двома цифрами (по горизонталі та по вертикалі), а в приладах нічного бачення, він, як правило, представлений одним числом (наприклад, 40 °), так як зображення в приладах нічного бачення має круглу форму, а в тепловізорах прямокутну.
Слід зазначити, що між кутом огляду та оптичним наближенням існує компроміс.
Ми вже говорили, що високий фактор оптичного зуму досягається за рахунок збільшення фокусної відстані об'єктива. Однак це неминуче звужує можливість просторового огляду об'єктива.
Термін кут огляду також пов'язаний з так званим "розумінням ситуації". У контексті оптики це якісний опис вашого усвідомлення та сприйняття простору. Чим більше FOV пристрою, краще ваше розуміння ситуації.
Порівняйте самі!
Висновок.
Для загального спостереження на малих та середніх відстанях, щоб забезпечити більшу площу огляду, рекомендується використовувати об'єктив з більш високим показником кута огляду FOV.
Однак, якщо ви плануєте використовувати пристрій в основному для огляду на великих відстанях або для розпізнавання об'єктів, то оптичний зум - Ваш пріоритет
№1. Оцінюйте розуміння ситуації залежно від ваших потреб.