Videoüberwachung: Objektive mit asphärische Linsen liefern höhere Bildqualität

Videoüberwachung: Objektive mit asphärische Linsen liefern höhere Bildqualität. Dass ein Videoüberwachungssystem ohne Objektiv komplett sinnlos ist, wird wohl noch jedem klar sein. Dass aber die Wahl des Objektivs auf die Leistung des Systems einen erheblichen Einfluss hat, wird bisweilen unterschätzt. Das Objektiv ist das erste „Ventil" das die Informationsmenge beschränkt und jede Information, die durch das Objektiv verloren geht, bekommt man durch die besten Sensoren und auch mit der teuersten Software nicht mehr wieder.

Im Gesamtsystem betrachtet, sind Objektive relativ günstig. Sie kosten nur einen Bruchteil von dem, was für Kameras und Rekorder ausgegeben werden muss. Vielleicht liegt darin begründet, dass das Objektiv unterschätzt wird und eher als eine Art nötiges Zubehör betrachtet wird. Doch ist dieser Gedankengang vollkommen falsch. Schaut man sich andere Branchen an, wie z. B. die Fotoindustrie oder auch die Filmindustrie, so sieht man, dass Objektive praktisch den gleichen Stellenwert wie die Kameras selber haben. Jeder Spiegelreflex-Hobbyfotograf weiß, dass er für das Objektiv in etwa den gleichen Betrag ausgeben sollte wie für das Kameragehäuse.

Die Suche nach dem richtigen Objektiv

Wie aber erkennt man ein Objektiv, dass sehr gute Leistung zu einem vernünftigen Preis bietet? Man kann „leider" auch hier einen Vergleich zur Fotoindustrie ziehen, diesmal allerdings mit den Consumer Digital Kameras. Anhand der Spezifikationen kann man eigentlich nicht sagen, welche Kamera die bessere ist. Zwischen zwei 12-Millionen-Pixel-Kameras können Welten in der Bildqualität liegen - doch das hängt übrigens auch vom verwendeten Objektiv ab.

Bei Objektiven für die Sicherheitsüberwachung sieht es ähnlich aus. Jeder Hersteller hat mit hoher Wahrscheinlichkeit ein 3-8 mm (+/-1 mm) mit F/1.0 im Programm. Preislich reichen diese von wenigen Euro bis hin zu fast 100 € - und haben dabei praktisch die gleichen Angaben im Katalog stehen. Die einzigen Anhaltspunkte zur Qualitätsbestimmung, den der Kunde, ohne selbst zu testen, hat, sind der Preis und die Empfehlung des Verkäufers. Denn gerade in einer preislich so hart umkämpften Branche wie der Videoüberwachung spiegelt der Preis wieder, wie viel in Entwicklung und Produktion eines Produktes investiert worden ist.

Die Unterschiede der Objektive

Wie aber machen sich diese Investitionen eines Objektivherstellers in einem Videoüberwachungssystems bemerkbar? Nimmt man bspw. den Lichtwert eines Objektivs, hat dieser keine Wertigkeit für die Bildqualität. Er beschreibt nur die vom Objektiv durchgelassene Lichtmenge und die wird meist durch den Linsen- bzw. Objektivdurchmesser bestimmt. Das stellt erst mal für keinen Objektivhersteller ein großes Problem dar. Braucht man mehr Licht, vergrößert man einfach ein wenig den effektiven Durchmesser und schon erfüllt man die erforderten Kriterien für den Lichtwert F/1.0.

Dabei aber eine gute Bildqualität zu erreichen ist schon wesentlich schwieriger. Denn je größer der Abstand zur optischen Achse eines Objektivs ist, desto schlechter werden die Strahlen in den Fokuspunkt gebrochen. Vergrößert man also den Durchmesser und lässt mehr schlechte Strahlen zu, hat man zwar ein helleres, aber schlechter aufgelöstes Bild.

In diesem Fall können asphärische Linsen helfen, die es durch ihre speziell geformte Oberfläche schaffen, die Randstrahlen ebenfalls durch den Fokuspunkt zu brechen - vgl. Abb. 1: "Die spezielle Oberflächenform der asphärischen Linse gleicht die falschen Brechwinkel aus und die Randstrahlen werden ebenfalls durch den Fokuspunkt gebrochen".

Die Herstellung solcher Linsen ist allerdings nicht sehr einfach und auch mit höheren Kosten verbunden. Weltweit gibt es nur sehr wenige Firmen, die überhaupt in der Lage sind, solche Linsen herzustellen. In Objektiven für die Sicherheitsüberwachung werden meist nur eine oder maximal zwei solcher Linsen verwendet und das Zusammenspiel mit den anderen Linsen muss perfekt sein, um die maximale Qualität zu erreichen. Hersteller von asphärischen Linsen haben damit den Vorteil, ihre asphärischen Linsen wesentlich besser auf ein System einzustellen.

Digitalisierung und "Megapixel"

Die Digitalisierung und die höher werdenden Auflösungen machen die Wahl des richtigen Objektivs noch bedeutsamer. Objektive haben wie oben bereits erwähnt Schwächen in den Randbereichen. Röhrenmonitore haben diese auch, so dass den Randbereichen immer nur wenig Bedeutung zukam. Flachbildschirme haben diese Randschwächen nicht und mit der Umstellung auf höher auflösende Systeme, um die Kameraanzahl zu reduzieren, kommt gerade den Randbereichen eine immer größer werdende Bedeutung zu.

Und genau da trennt sich bei Objektiven die Spreu vom Weizen - vgl. Abb. 2: „Beide Aufnahmen wurden mit der identischen Megapixel Kamera gemacht, einmal mit Tamron 3-8 mm Megapixel Objektiv (l.) und einem Tamron 3-8 mm „Normal".

Fazit

Mit einem sehr guten Objektiv beweist man in jedem Fall Weitblick. Gerade auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten. Objektive waren schon immer wichtig, aber in Zukunft wird ihre Bedeutung noch anwachsen. Die Wahl des Objektivs hat erheblichen Einfluss auf die Gesamtleistung einer Überwachungskamera und damit eines Systems.

Es ist durchaus möglich, dass man mit einem guten Objektiv und einer günstigen Kamera bessere Bilder machen kann als mit einer teuren und guten Kamera und einem billigen Objektiv, weil dieses gar nicht genug Informationen für die Kamera durchlässt. Die optimale Bildqualität erhalten Sie, liebe Leserinnen und Leser, natürlich, wenn sowohl Objektiv, wie auch die Kamera sehr gut sind.

 

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Andreas Kronwald
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