Для работы в таком режиме с телекамеры на объектив с автодиафрагмой поступает питающее напряжение (обычно 9 В постоянного тока), а также видеосигнал (кроме того, между объективом и телекамерой должен быть третий провод (называемый нулевым, отрицательным или общим)). Нередко объективы имеют экранированный кабель, что нужно для защиты видеосигнала от сильных внешних электромагнитных помех. Экранирующий провод не обязательно подсоединять к самой телекамере, так как соединение уже существует — через металлическое кольцо объектива при насадке его на телекамеру. Нежелательные наводки в видеосигнале можно снизить, делая этот кабель насколько возможно более коротким. Это соответствует тенденции уменьшения размеров телекамер. Но при этом следует помнить о пластиковых C/CS-адаптерах, которые изолируют объектив от корпуса телекамеры.
Обычно приняты следующие коды цветов проводов для объективов с автодиафрагмой:
— Черный — общий.
— Красный — питание (от телекамеры).
— Белый — видео.
Рис. 3.30. Объективы с фиксированным фокусным расстоянием и автодиафрагмой «ССTV Фокус»
Некоторые производители для снижения производственных затрат начали использовать двухпроводные кабели для объективов с автодиафрагмой (красный — питание, белый — видео) с экранирующей оплеткой, которая используется в качестве общего провода.
Часто встречаются объективы с четырьмя кабелями, где четвертый провод — зеленый. В большинстве случаев этот провод не используется, но в некоторых объективах он обеспечивает дистанционное управление диафрагмой, известное как сервоуправление. В этом случае диафрагма открывается и закрывается напряжением с пульта управления (контролируемого оператором), примерно также, как управляются трансфокатор и фокусировка.
Последний тип объективов предпочтителен для систем с телекамерами с электронным затвором.
Причина состоит в том, что электронный затвор и автодиафрагма вместе работают не очень хорошо. Если включены обе функции, то электронный затвор отрабатывает быстрее и к тому времени, когда механическая автодиафрагма отреагирует на изменение света, электронный затвор уже уменьшит время накопления заряда, вынуждая автодиафрагму больше раскрыть отверстие. В конце концов мы получим слишком большое отверстие диафрагмы и очень короткую электронную выдержку. В результате мы получим выходной сигнал размахом 1 Vpp такой же, как и ожидалось, но глубина резкости будет минимальной, а вертикальный ореол более заметным — из-за слишком кратковременного экспонирования ПЗС-матрицы.
Вследствие этого при использовании объективов с автодиафрагмой электронный затвор рекомендуется отключать. Тем не менее, электронный затвор отрабатывает быстрее и он более надежен, так как не содержит движущихся частей (только электронику), но он не изменяет глубину резкости.
Итак, чтобы воспользоваться обоими преимуществами, для телекамер с электронным затвором рекомендуется использовать объективы с диафрагмой, управляемой сервоприводом. Ясно, что это возможно только в том случае, если используется блок управления диафрагмой. В таких системах оператор может настроить диафрагму в соответствии с уровнем света и требуемой глубиной резкости, но только если имеют место значительные изменения освещенности.
Потребление тока схемой автодиафрагмы обычно меньше 30 мА и не представляет собой сколь-либо заметную нагрузку на блок питания телекамеры. Но следует помнить, как уже упоминалось выше, что старые объективы (особенно объективы с большим коэффициентом трансфокации) могут требовать большего тока управления, и в этом случае (если выходной ток телекамеры недостаточен) для электроники автодиафрагмы следует использовать отдельный 9 В источник постоянного тока.
Классификация объективов с автодиафрагмой с точки зрения обрабатывающей схемы несколько сбивает с толку. В частности, кроме «нормальных», наиболее часто встречающихся объективов, с автодиафрагмой, у которых электроника встроена в сам объектив и которые мы называем объективами с автодиафрагмой, управляемой видеосигналом (так как им необходим видеосигнал от телекамеры), есть еще и так называемые объективы с автодиафрагмой, управляемой сигналом постоянного тока (DC). Такие объективы во всем похожи на управляемые «по видео», за исключением одного: обрабатывающая электроника находится не внутри объектива, а внутри телекамеры. Объектив в этом случае имеет лишь микродвигатель и механизм диафрагмы.
Понятно, если используется управляемый током объектив, телекамера должна иметь соответствующий выход. Вместо проводов «питание», «видео» и «общий», у нас будут: «питание», «уровень сигнала постоянного тока» и «общий». Часто такие типы объективов называются гальванометрическими объективами с автодиафрагмой.
Объектив, управляемый сигналом постоянного тока, не может быть использован с телекамерой, не имеющей соответствующего разъема, и наоборот. Если телекамера имеет разъем для автодиафрагмы DC, то регулировки «уровень» (level) и «автоматическая регулировка освещенности» (ALC) расположены на самой камере, а не на объективе (об этом мы поговорим в следующем параграфе).
Объективы с автодиафрагмой как с фиксированным фокусным расстоянием, так и с переменным, имеют два переменных резистора для регулировки отклика и типа функционирования: Level и ALC (Уровень и Автоматическая компенсация освещенности). Это относится и к DC-управляемым объективам, только в этом случае, как упоминалось выше, регулировки находятся на телекамере.
Регулировка Level позволяет изменять открытие диафрагмы по среднему уровню видеосигнала.
Level еще называют регулировкой чувствительности, так как на экране видеомонитора она проявляется в виде изменений яркости объекта. После настройки уровня, следует проверить работу автодиафрагмы в дневное и ночное время. Если рабочая точка установлена слишком высоко, изображение может оказаться нормальным днем, но ночью оно будет слишком темным. Верно и обратное: если рабочая точка установлена слишком низко, то ночью получится приемлемое изображение, а днем оно будет чрезмерно ярким. Чтобы быть уверенным в том, что это не произойдет, лучше всего проводить регулировку во второй половине дня (ближе к вечеру) с помощью осветительного прибора. Во-первых, убедитесь в том, что при слабом свете изображение получается максимально достижимым, то есть отверстие диафрагмы раскрыто полностью. Затем направьте свет на объектив и убедитесь в том, что отверстие диафрагмы достаточно закрывается, так что на экране видна только нить лампы. Если тест невозможно провести во второй половине дня, то можно воспользоваться внешними нейтрально-серыми фильтрами. Такой фильтр можно использовать для ослабления дневного света до уровня, эквивалентного низкому уровню освещенности, которое обычно составляет несколько люкс. Затем, все что требуется — так это удалить фильтр и посмотреть, как ведет себя автодиафрагма.
Рис. 3.31. Переменные резисторы ALC и Level
ALC — это автоматическая компенсация освещенности. ALC представляет собой фотометрическую регулировку диафрагмы, и ее следует воспринимать как «автоматическую компенсацию встречной засветки». Эта часть схемы автодиафрагмы «решает», на какую долю размаха видеосигнала должна отрабатывать автодиафрагма. Регулировка ALC позволяет выбрать точку срабатывания по видеосигналу для функционирования диафрагмы в зависимости от контрастности картинки. В большинстве случаев, когда видеосигнал «богат» деталями от самых темных до ярких (от 0 до 0.7 В), опорный уровень находится в середине. Если на изображении появляются очень яркие места, то это приведет к уточнению опорной точки и сужению отверстия диафрагмы для получения видеосигнала с «полным динамическим» диапазоном. Визуально изображение будет высоко контрастным. Итак, очень яркие объекты (солнечные блики, яркие огни, окна и тому подобное) заставят прикрыть отверстие диафрагмы, что сделает темные объекты еще более темными, иногда слишком темными, чтобы можно было различить детали. В такого рода ситуациях мы можем заменить принятую по умолчанию установку ALC на экстремальную и заставить диафрагму не учитывать яркие участки и раскрыть отверстие больше, чем обычно. Тогда находящиеся в тени объекты будут более различимы.