Объектив FPV-камеры: поле зрения, размер и качество изображения

Объектив FPV-камеры имеет очень важное значение для качества изображения. В этой статье рассматриваются некоторые из наиболее важных аспектов, которые помогут вам при выборе и обслуживании объектива для FPV-камер.

Объектив FPV-камеры влияет на качество изображения

Качество изображения вашей FPV-камеры во многом зависит от ее объектива. На это влияют следующие факторы:

• Поле зрения.
• Цветопередача.
• Детализация и резкость.
• Яркость и контрастность.

Если говорить о качестве изображения, то сравнивать между собой разные объективы для FPV-камер – это все равно, что сравнивать яблоки и апельсины. Невозможно сказать, какой из них лучше, пока не попробуешь сам и не увидишь изображение в своих FPV-очках.

Вот пример того, как работают три разных объектива для камеры Runcam Swift.

Поле зрение и фокусное расстояние

Поле зрения (угол обзора) является одним из самых важных параметров при выборе объектива FPV-камеры.

В целом, более короткое фокусное расстояние дает вам более широкое поле зрение, однако фокусное расстояние не тождественно углу обзора. Чтобы дать вам некоторое представление, предлагаем вам таблицу для приблизительной оценки камеры с датчиком оптического формата 1/3 дюйма и соотношением сторон 4:3.

Фокусное расстояние объектива	Приблизительное поле зрения
1,6 мм	Более 170 градусов
1,8 мм	160-170 градусов
2,1 мм	150-160 градусов
2,3 мм	140-150 градусов
2,5 мм	130-140 градусов

 

Фокусное расстояние варьируется от 2,8 мм до 1,8 мм. Выбор сделать легче, когда производитель сообщает, каково поле зрения для различных объективов, которые он предлагает. В противном случае это напоминает игру в угадайку, даже если точно известно фокусное расстояние. Поэтому со стороны производителей не совсем честно, когда они указывают фокусное расстояние объектива, но не всегда указывают поле зрения.

Впрочем, существуют некоторые рекомендации, которым вы можете следовать. Например, объектив на 2,8 мм будет иметь более узкое поле зрения, а объектив 2,1 мм будет иметь более широкое поле зрения, но с ярко выраженным эффектом «рыбий глаз» и более искаженным изображением.

Для FPV-камеры мы рекомендуем объектив с фокусным расстояние между 2,1 и 2,5 мм. Более широкое поле зрение дает лучшее периферийное видение в FPV-очках. Также в этом случае будет легче определить, где вы находитесь, в зависимости от окружающей обстановки. В сущности, вы раньше сможете увидеть возникающие препятствия и быстрее на них реагировать.

Другое преимущество более широкого поля зрения заключается в том, что вам требуется меньший угол наклона камеры вверх, поскольку вы можете видеть больше над горизонтом и под ним. Это упрощает приземление и управление уровнем газа.

Диаметр и размеры элементов объектива

Как показывает опыт, объективы большего диаметра оказывают позитивное влияние на качество изображения.

При большом диаметре объектив может иметь то же самое поле зрения (фокусное расстояние) и максимальную диафрагму, что и объектив меньшего диаметра. Такой объектив больше только потому, что в нем используются более крупные элементы. Это может иметь преимущества в плане резкости изображения и попадания света на оптический сенсор.

Возможно, именно поэтому на рынке появляется все больше FPV-камер микроформата, использующих объектив большего размера, таких как Micro Eagle и Micro Swift 3. Объектив с резьбой M8 заменен объективом M12, который обычно используется в камерах стандартного размера. Очевидно, что в объективах M12 может быть установлен линзовый элемент гораздо большего размера, при этом они могут иметь ту же диафрагму и поле обзора, что и объективы гораздо меньшего размера M8.

Размер резьбы объектива

Когда вы выбираете новый объектив для своей камеры, вы должны быть уверены, что он подойдет по размеру. Это определяется диаметром резьбы объектива.

Существует два размера резьбы: M8 и M12 (8 мм и 12 мм в диаметре).

M8 используется в большинстве микрокамер, а M12 используется в камерах стандартного и мини-размера. В некоторых более новых микрокамерах появились более крупные объективы M12, обеспечивающие более высокое качество изображения.

ИК-фильтр (для блокировки инфракрасного спектра)

ИК-фильтр (инфракрасный фильтр) предназначен для блокировки света определенной длины волны, иногда его называют ИК-блоком. В вашей FPV-камере вы обычно можете найти фильтр либо на объективе, либо на сенсоре FPV-камеры – это слой покрытия, отражающий красный/розовый свет.

На снимке изображен ИК-фильтр на объективе:

На следующем изображении вы видите ИК-фильтр на оптическом датчике:

Если ваш датчик не имеет инфракрасного фильтра, и вы используете новую FPV-камеру, которая тоже лишена такого блока, полученное изображение будет иметь розовый оттенок.

Как только вы установите правильный объектив, ваше изображение снова станет нормальным. Теперь просто нужно исправить фокус.

Видите, как размыто изображение? Причина в том, что объектив не в фокусе.

Как отрегулировать фокус FPV-камеры

Объектив FPV-камеры часто может быть ослаблен из-за вибраций или во время крушения.

Сам объектив имеет резьбовой вал, а в основании объектива имеется стопорное кольцо (также известное как стопорная гайка/контргайка), которое предотвращает перемещение объектива после закрепления.

Многие FPV-камеры имеют цифровую резкость, и перед фокусировкой объектива следует немного снизить настройку резкости. Снижение на 15-25% будет достаточным. После того, как камера будет в фокусе, вы можете снова увеличить резкость.

Для фокусировки камеры вам нужно просто прокручивать объектив по часовой или против часовой стрелки, пока вы не найдете зону наилучшего восприятия.

Прежде всего вам нужно ослабить объектив, немного выкрутив его из камеры. При этом камеру следует держать лицом от себя.

При повороте по часовой стрелке и объектив, и стопорная гайка должны ослабиться одновременно. Если у вас не получается, попробуйте сначала ослабить только контргайку, повернув ее по часовой стрелке.

Для камер стандартного размера вы можете просто повернуть стопорную гайку пальцами. Для микрокамер с объективами меньшего размера будет удобнее воспользоваться пинцетом.

Убедитесь, что стопорная гайка не повреждена

Прежде чем приступать к фокусировке объектива FPV-камеры, следует проверить, не повреждена ли стопорная гайка. Эта единственная деталь, которая фиксирует объектив на месте и удерживает его в фокусе. Если стопорное кольцо повреждено, ваша камера вскоре снова потеряет фокус, как только объектив будет ослаблен.

Найдите хороший объект в качестве ориентира

Вы можете сфокусировать вашу камеру, используя любой объект как ориентир. Найдите что-нибудь с мелкими деталями, например, ветки, изгородь, черепицу и т.д. То, что позволит вам легче увидеть различия на изображении.

Впрочем, есть более простой и точный способ – использование тестового образца для фокусировки (диаграммы фокуса камеры). Вы можете скачать изображение по ссылке и распечатать его на листе формата А4.

Расстояние до объекта

Дистанция до объекта, на котором вы фокусируетесь, также имеет значение. Если вы фокусируете камеру на объектах, расположенных слишком близко, изображение может выглядеть размытым, если объект находится дальше. И наоборот.

Если вы фокусируетесь на тестовом рисунке, поместите его на расстоянии трех метров от себя.

Если вы используете окружающие предметы в качестве ориентиров, займите место на расстоянии около 10 метров от них. Если вы можете четко видеть на таком расстоянии, с FPV-полетом все будет в порядке.

Включите камеру и настройте фокус

Сейчас подключите свою камеру либо напрямую к монитору, либо к видеопередатчику, чтобы вывести изображение на FPV-очки. Это лучше делать на открытом воздухе при хорошем освещении.

Ослабьте объектив на два полных оборота и поверните слегка стопорное кольцо от камеры, чтобы в дальнейшем можно было глубже вкрутить объектив.

Сейчас закручивайте объектив, но очень медленно.

Вы должны заметить, что изображение становится все более ясным, пока снова не начнет размываться (терять фокус). Вам следует вернуться назад и остановиться в той точке, где объектив находится в идеальном фокусе.

При использовании тестового образца нужно остановиться в точке, где размытый центр станет как можно меньше в размере.

Закрепите стопорную гайку

Теперь держите объектив одной рукой и, что бы ни случилось, не двигайте его. Будет полезно, если вы отметите маркером место соприкосновения корпуса камеры и объектива, чтобы облегчить выравнивание при затяжке.

Поверните стопорное кольцо другой рукой по направлению к камере, пока оно не коснется основания.

Обратите внимание, что при этом стопорное кольцо обычно затянуто не до конца, чтобы удерживать объектив в нужном положении. Удерживая стопорное кольцо на месте одной рукой, немного открутите объектив назад (на 40-50 градусов, 1/8 оборота). Теперь отпустите стопорное кольцо и поверните объектив вместе с кольцом внутрь, чтобы стопорное кольцо плотно прилегало к основанию. Камера также должна вернуться в фокус.

С первого раза это может не сработать, и вам придется вернуться назад и отрегулировать положение стопорного кольца. Просто продолжайте повторять, пока не добьетесь нужного положения.

Обязательно убедитесь, что контргайка плотно прилегает к основанию. В противном случае она может сдвинуться вместе с объективом во время полета или при крушении.

Все еще не в фокусе?

Если ни один из вышеописанных способов не помог и изображение с камеры все еще остается размытым, есть вероятность, что ваша камера неисправна. Это может быть объектив либо датчик изображения. Попробуйте другой объектив и посмотрите, как это повлияет на фокусировку.

Иногда внутрь объектива могут попасть пыль и вода, что может потребовать тщательной чистки или замены.