Objektive sind wie die Augen der Kameras – sind sie fehlsichtig, leidet die Qualität des Bildes. Ebenso wichtig ist es, dass die technischen Merkmale bei der Wahl eines Objektivs zu den Rahmenbedingungen der Überwachungsaufgabe passen. Damit die Auswahl eines geeigneten Objektivs künftig leichter fällt, finden Sie in unseren Technik-Tipps alles Wesentliche zu Typen, Bauweisen und wichtigen Kenngrößen. Und als besonders Hilfsmittel für die Praxis finden Sie in diesen Technik-Tipps einen sehr nützlichen Link zu einem digitalen Brennweitenrechner.

Ganz am Anfang eines jeden Videoüberwachungssystems stehen die Objektive. Sie sind in erster Instanz ausschlaggebend für die Qualität der Videobilder, denn der beste Sensor und die ausgeklügelste digitale Bearbeitung nutzen nicht viel, wenn das Ausgangsmaterial mangelhaft ist. Umso wichtiger ist es, stets eine passende und qualitativ angemessene Optik zu wählen. Hierzu einige Kriterien und Tipps.

Anschlussgewinde

Im CCTV-Bereich sind zwei verschiedene Anschlusstypen für Objektive gebräuchlich: der ältere C-Anschluss (oder C-Mount) und der weiter entwickelte CS-Anschluss (CS-Mount). Beide haben einen gemeinsamen Gewindedurchmesser von einem Zoll, unterscheiden sich aber im resultierenden Abstand der Objektive zum Sensor. Beim CS-Anschluss muss der Abstand zwischen Sensor und Objektiv 12,5 Millimeter betragen, wohingegen der Abstand im Falle eines C-Anschlusses bei 17,5 Millimeter liegen muss. Die meisten Kameras verfügen heute über einen CS-Anschluss, können aber mit einem fünf Millimeter starken Adapterring auch C-Objektive aufnehmen.

Objektivtypen

Man teilt Objektive in der Videoüberwachung grundsätzlich in drei Typen ein: Festbrennweiten (oder Fix-Objektive), Motor-Zoom- und Vario-Objektive. Alle drei unterscheiden sich in der Bauweise, in der Anwendung und im Preis. Festbrennweiten-Objektive besitzen eine hohe Lichtstärke, eine kompakte Bauform und ein geringes Gewicht. Dafür lässt sich aber die Brennweite nicht anpassen, so dass sich verschiedene Bildausschnitte nur durch Veränderung der Entfernung zum überwachten Objekt erreichen lassen. Motor-Zoom-Objektive decken meist einen größeren, veränderbaren Brennweitenbereich ab. So können sie wahlweise für den Überblick über ein weitläufiges Gebiet oder auch für ein Vergrößern von Details eingesetzt werden. Der Brennweitenbereich wird oft als optischer Zoom bezeichnet. Im Objektiv verbaute Motoren ermöglichen die Steuerung von Brennweite, Fokus und Blende.

Vario-Objektive ähneln den Motor-Zoom-Objektiven, sind aber meist deutlich einfacher konstruiert. Man muss sie daher nachfokussieren, wenn man die Brennweite verändern will. Im Gegenzug sind sie kompakter, leichter und meist auch günstiger als vergleichbare Zooms.

Neu: Brennweitenrechner zum Download

Egal, welchen Objektivtyp man wählt, entscheidend für eine wirkungsvolle Überwachung ist, dass der zu schützende Bereich optimal abgedeckt wird. Der Bildausschnitt sollte daher weder zu weit noch zu eng gewählt werden. Den Ausschlag gibt hier die Brennweite des Objektivs. Diese hängt von der Größe des in der Kamera verbauten Sensors ab. Je nachdem, ob dort ein 1/2, 1/3, 1/4 oder 1/6 Zoll großer Chip sitzt, variiert die Brennweite und damit der Bildwinkel. Um also die passende Brennweite für einen konkreten Überwachungsfall zu ermitteln, benötigt man zunächst einige Angaben: neben der Größe des Kamerasensors gehört dazu die Entfernung zum überwachten Objekt sowie dessen Breite. Mit diesen drei Werten lässt sich die erforderliche Brennweite leicht ausrechnen.

Am einfachsten geht das mit einem speziellen Computerprogramm, wie man es unter http://www.brennweitenrechner.de/ herunterladen kann. Das nützliche Tool unseres Kundenbetreuers Thomas Piontek gibt es als Setup- und Mobile-Version – beide laufen unter aktuellen Windows-Betriebssystemen und lassen sich leicht installieren. So ist mit wenigen Klicks immer die passende Brennweite gefunden.

Ihr Hilfs-Tool auf www.brennweitenrechner.de Entfernung eintragen, Objektbreite angeben und der Brennweitenrechner macht den Rest.

Lichtstärke

Je nach Überwachungssituation kann die Lichtstärke (oder Anfangsöffnung) eines Objektives enorm wichtig sein. Ist viel Licht vorhanden oder wird mit starken Scheinwerfern gearbeitet, fällt sie nicht so sehr ins Gewicht. Soll aber eine diskrete und qualitativ hochwertige Überwachung auch bei wenig Licht möglich sein, zeigen sich die Unterschiede sehr schnell.

Die Lichtstärke wird meist in der Form F 1:1,0 oder F 1:1,4 angegeben. Dabei gilt: Je kleiner die zweite Zahl, desto lichtstärker ist eine Optik. Der Einfluss auf die Bildqualität resultiert aus dem Zusammenspiel mit dem Kamerasensor und der Elektronik. Bei wenig Licht versucht die Kameraelektronik das entstehende Videosignal zu verstärken, was meist zu starkem Rauschen und damit einer Verschlechterung der Bildqualität führt. Daher sind besonders lichtstarke Objektive notwendig, um auch bei schlechtem Licht noch sicher überwachen zu können (etwa Blende F 1:1,0).

Zur Verdeutlichung: Von einer Blendenstufe zur nächsten halbiert sich die durchgelassene Lichtmenge (etwa beim Schließen der Blende von 4 auf 5,6), bei Verdoppelung der Blendenzahl (etwa von 8 auf 16) reduziert sich die Lichtmenge auf ein Viertel.

Blendensteuerung

Der Blendenwert von Objektiven lässt sich anpassen, um die durchtretende Lichtmenge zu steuern und den Sensor vor Überbelichtung zu schützen. Es gibt verschiedene Arten, diese Regelung vorzunehmen: manuelle und automatische.

Bei der manuellen Blendensteuerung wird der Lichteinfall durch die Optik von Hand geregelt – die Blende lässt sich nicht automatisch durch die Kamera verändern. Der Nachteil: Sie kann auf veränderte Lichtverhältnisse schlechter reagieren. Als Kompromiss wird die Blende auf einen Durchschnittswert eingestellt.

Eine automatische Blendensteuerung (Auto-Iris-Objektiv) eignet sich besser für den Außenbereich, wo sich die Lichtbedingungen häufig ändern. Die Blende wird dabei von der Kamera automatisch überwacht und angepasst. Hier gibt es zwei Varianten: die DC-gesteuerte Blende (DC für Gleichstrom), die vom Chip der Kamera gesteuert wird, und die videogesteuerte Blende, die durch das Videosignal beeinflusst wird.

Entscheiden Sie sich bei wechselnden Lichtverhältnissen für Auto-Iris-Objektive. Diese passen die Blende automatisch an das je nach Tageszeit anders einfallende Licht an und garantieren so immer optimale Bilder.	Bei manuellen Objektiven regeln Sie die Blende von Hand – eine preisgünstige Wahl für Einsatzbereiche, bei denen konstanter Lichteinfall gewährleistet ist.

Infrarot-Korrektur

Soll eine Tag/Nacht-Überwachung realisiert werden, bei der nachts Infrarotstrahler zur Ausleuchtung genutzt werden, so müssen für die Kameras IR- taugliche Objektive verwendet werden. Sonst kommt es aufgrund der verschiedenen Wellenlängen von sichtbarem und Infrarotlicht zu einer Verschiebung der Schärfeebene, die jedes Mal ausgeglichen werden müsste. Bei IR-korrigierten Linsen wird kein Nachfokussieren bei der Umstellung vom Tag- in den Nachtbetrieb mehr nötig, da durch die spezielle Bauweise der Schärfepunkt des gesamten Lichtspektrums angeglichen wurde.

Besonderheiten

Im Zusammenhang mit Objektiven liest man häufig noch einige Schlagwörter, die Rückschlüsse auf die Qualität zulassen.Darunter etwa die „Vergütung“. Damit ist eine hochwertige Entspiegelung gemeint, die Streulicht in der Optik vermindert und unerwünschten Reflexionen vorbeugt, die vor allem bei sehr hellem Licht oder Gegenlicht vorkommen können. Ebenfalls oft anzutreffen ist der Begriff „asphärische Linsen“. Asphärische Objektive verfügen über mindestens eine asphärische (nicht kugelförmige) Linsenoberfläche, die die Korrektur der sphärischen Aberration (eines optischen Fehlers) ermöglicht. Die Fertigung einer Asphäre ist in der Regel teurer als die einer sphärischen Linse. „Achromaten“ und „Apochromaten“ sind Objektive, bei denen Farbfehler weitestgehend korrigiert sind. Im Falle des Achromaten betrifft es das primäre und im Falle des Apochromaten zusätzlich das sekundäre Farbspektrum. Mit diesem Basiswissen zu Objektiven lässt sich nun mühelos das passende Objektiv für jeden Einsatzzweck auswählen. Falsche Bildausschnitte und schlechte Bildqualität gehören von nun an der Vergangenheit an. (c) ABUS Security Center