Фокусное расстояние камеры видеонаблюдения что это?

Фокусное расстояние и угол обзора камеры видеонаблюдения

На эффективность системы видеонаблюдения влияют все компоненты без исключения, даже те, которые на первый взгляд кажутся незначительными. Речь пойдет об объективе видеокамеры. Именно от этого элемента во многом зависит четкость и качество картинки. Даже самая дорогая аппаратура с плохим объективом не справится с поставленной задачей, деньги будут потрачены зря. Внимательно изучите характеристики устройств, чтобы сделать правильный выбор.

Размер матрицы

К видеокамере с конкретной матрицей подбирают определенный объектив. Характеристика влияет на фактический размер картинки и указывается в дюймах. Объективы подбирают для камеры с такими же или меньшими параметрами, если подойдет крепление. Например, модель с размером матрицы 2/3 подходит для видеокамер 2/3, 1/3.

Фокусное расстояние

Характеристика измеряется в миллиметрах и показывает расстояние от матрицы камеры до объектива. Фокусное расстояние напрямую связано с углом обзора, то есть с площадью участка, который будет виден в кадре. Чем меньше миллиметров указано в параметрах модели, тем шире будет угол, и наоборот, большое фокусное расстояние означает охват небольшой территории.

Например, для видеонаблюдения на автомобильных парковках, в скверах, на площадях используют оборудование с фокусным расстоянием от 2 до 6 мм. Для систем, требующих детального изображения отдельных объектов, подходят устройства от 6 до 12 мм. Их используют на камерах, установленных в операционных залах банков, над кассами в магазинах и т. д.

Точнее определить характеристику можно по удаленности объекта наблюдения. Для этого существуют две формулы:

• F = v*S/V, где F – фокусное расстояние, S – расстояние до предмета, V – вертикальный размер предмета, v – вертикальный размер матрицы;
• F = h*S/H, где h – горизонтальный размер матрицы, H – ширина предмета.

Соответствие дюймов и фактических размеров матрицы можно взять из таблицы.

Формат	1”	½”	1/3”	¼”
Высота, мм	9,6	4,8	3,6	2,4
Ширина, мм	12,8	6,4	4,8	3,2

Например, необходимо установить видеонаблюдение за крыльцом здания шириной 10 м. камеру с матрицей 1/3 дюйма монтируют на расстоянии 20 м. Получаем фокусное расстояние: F = 4,8 х 20/10 = 9,6 мм. Необходимо выбирать ближайшее значение фокусного расстояния в большую сторону. При этом важно, чтобы угол обзора был максимально широким, иначе в кадре кроме основного объекта не будет видно ничего вокруг.

Ниже в таблице представлены ориентировочные данные для выбора устройства. Они могут варьироваться в большую или меньшую сторону у разных производителей.

Фокусное расстояние, мм	Угол обзора	Дистанция распознавания, м
По вертикали	По горизонтали
2,8	90	120	2
3,5	63	79	3,4
4,0	48	65	3,8
5,5	40	55	6
6,0	32	42	6
8,0	24	32	8
12,0	17	22	12
25,0	8	11	25
50,0	4	5,5	50

Наглядно оценить качество картинки от камер с разными характеристиками поможет таблица с примерами кадров.

Угол обзора

Как уже было сказано выше, угол обзора определяет площадь участка, который сможет охватить видеокамера. Широкоугольные объективы позволяют наблюдать за крупными объектами с меньшей детализацией. Узкоугольные модели помогут разглядеть отдельные элементы в кадре, но зона охвата будет небольшой. Они хорошо подходят для установки над кассовыми аппаратами, банкоматами и т. д.

Несколько точных рекомендаций:

• Узкоугольные устройства, от 3 до 30 градусов, выбирают для наблюдения в коридорах, вдоль ограждений, на лестницах, около стен зданий.
• Оборудование со средним углом обзора от 30 до 70 градусов подходит для наблюдения за участками средней площади, например за офисами, кабинетами, небольшими парковками.
• Широкоугольные модели до 95 градусов отлично характеризуются в наблюдении за входными группами, большими площадками.

Взаимосвязь всех основных характеристик (фокусное расстояние, угол обзора, размер матрицы) представлена в таблице.

Фокусное расстояние	матрицы 1/3″	матрицы 1/4“
Угол обзора по	Угол обзора по	Угол обзора по	Угол обзора по
горизонтали	вертикали	горизонтали	вертикали
2.8 мм	82	65	65	52
2.9 мм	80	63	63	50
3 мм	77	62	62	48
3.5 мм	69	55	55	42
3.6 мм	67	53	53	41
3.7 мм	66	52	52	40
3.8 мм	65	51	51	38
4 мм	62	48	48	37
4.2 мм	60	46	46	36
4.4 ММ	57	45	45	34
4.5 ММ	56	44	44	33
5 мм	51	40	39	30
6 мм	43	33	33	25
7 мм	38	29	29	22
8 мм	34	25	25	19
8.8 мм	31	23	23	17.5
10 мм	27	20	20.5	15.4
12 мм	22.6	17	17	12.8
15 мм	18.2	13.7	13.7	10.3
16 мм	17.1	12.8	12.8	9.6
25 мм	8	11	7.3	5.5
50 мм	4	5.5	2.7	2.8

Монофокальный, или фиксированный

Для фиксированных моделей характерна конкретная величина фокусного расстояния и угла обзора. Изменить параметры нельзя. Монофокальные устройства простые в использовании и недорогие. Они хорошо подходят для организации постоянного видеонаблюдения, где не придется переносить камеры с одного места на другое.

Вариофокальный

Основные характеристики объектива можно менять, настраивая четкость изображения. Диапазон регулировки производители указывают для каждого устройства, например, 3,6-8,0 мм. Существуют модели с автоматической и ручной фокусировкой. С их помощью можно «отсечь» от картинки все лишнее, определив наиболее важный участок, или наоборот, охватить всю территорию перед видеокамерой. Вариофокальные модели очень удобные в применении, но стоят дороже фиксированных.

Трансфокальные, или зум-объективы

Угол обзора и фокусное расстояние можно регулировать удаленно с пульта. Устройства также позволяют масштабировать зону видеонаблюдения, фокусировать камеру на каком-либо предмете, наводить резкость и т. д. Трансфокальные модели используют в роботизированных поворотных камерах PTZ (Pan-Tilt-Zoom).

Параметры диафрагмы

Диафрагма объектива регулирует объем светового луча, который проходит к видеоматрице. В простых моделях устройств диафрагма фиксированная. Если степень освещенности на объекте в течение суток значительно изменяется, то качество изображения будет плохим: в солнечные дни картинка будет засвечена, а в темное время объекты в кадре будут не различимыми.

Существуют объективы с автоматической диафрагмой. В таких устройствах установлен небольшой моторчик. Он управляет движением створок, сужая или расширяя просвет в зависимости от условий освещенности. Автоматическая диафрагма позволяет получать качественную картинку в разное время суток. Это особенно важно для наружных видеокамер.

При выборе также обращают внимание на число диафрагмы, которое называют светочувствительностью объектива. Чем меньше значение, тем шире открываются створки и тем лучше будет изображение при плохом освещении.

Мегапиксельные объективы: что это такое

Комплектующие предназначены специально для IP-камер. Мегапиксельные объективы характеризуются высокой контрастностью и разрешением. В конструкции таких моделей обычно установлены линзы сверхтонкой шлифовки, сочетания которых подбираются тщательным образом. Устройства дают качественное изображение практически без искажений, с хорошей детализацией, особенно в углах кадра. На многих изделиях установлены ИК-фильтры для коррекции цветопередачи в разное время суток.

Для правильного выбора объективов не всегда бывает достаточно поверхностных знаний. Необходимо разбираться в вопросе, иметь опыт работы с оборудованием. Это особенно важно для сложных структур, систем видеонаблюдения на ответственных объектах. Не стоит рисковать эффективностью охранного комплекса. Лучше всего обратиться за помощью в специализированную компанию.

Источник: https://hikvisionpro.ru/news/kakoj-vybrat-obektiv/

Угол обзора объектива камеры видеонаблюдения

Одним из важных параметров, которые необходимо брать во внимание перед покупкой камеры видеонаблюдения, является угол обзора объектива. От этой величины напрямую зависит то, какая площадь наблюдаемого участка попадет в поле зрения камеры. Например, для получения общего обзора участка или тесного помещения необходимо выбирать камеры с широким углом обзора, а при необходимости сосредоточения на каком-либо определенном объекте – с узким.

От каких параметров зависит угол обзора?

Угол обзора объектива зависит от двух определяющих его параметров:

1. Фокусное расстояние, которое имеет объектив;
2. Размер чувствительного элемента (матрицы).

Следует запомнить, что чем большим ФР обладает объектив, тем меньшим будет угол его обзора, поэтому длиннофокусные объективы обладают возможностью наблюдения за относительно удаленными от камеры объектами, а широкоугольные позволяют охватить большую площадь территории или помещения.

Источник: https://ahtuba-plus.com/fokusnoe-rasstoyanie-i-ugol-obzora-kamery-videonablyudeniya/

Угол обзора и фокусное расстояние камеры видеонаблюдения — как рассчитать, от чего зависит, стандартные значения популярных моделей

Время чтения: 4 минут(ы)

Перед тем как купить камеры, необходимо обратить внимание на ее настройки и параметры. Одним из важнейших критериев хорошего устройства является угол обзора камеры видеонаблюдения. Именно от него зависит то, какая территория попадет в объектив.

Что такое угол обзора и на что он влияет?

Угол обзора — это параметр, который определяет площадь территории, которая входит в линзу объектива.

При наблюдении за большой территорией рекомендуется выбирать устройства с широким углом, чтобы охватывать как можно большую площадь.

Камера с таким углом прекрасно подойдет для охраны улицы. И наоборот, когда нужно наблюдать за маленьким участком, угол обзора должен помогать камере сфокусироваться на чем-то небольшом.

Угол обзора влияет на следующее:

• на качество изображения;
• на обозреваемую площадь;
• на функцию детализации;
• на функцию различия лиц;
• на размеры находящихся под наблюдением объектов.

От чего зависит угол обзора камеры видеонаблюдения?

Угол обзора камеры зависит от следующих параметров:

1. Фокусное расстояние. Чем больше будет эта характеристика, тем меньшим становится угол обзора. Поэтому устройства с длиннофокусными объективами рекомендуется использовать для наблюдения за предметами, которые находятся в значительном удалении от камеры.Напротив, устройства с меньшим фокусом используются для охраны больших территорий или помещений.

Данные представлены в следующей таблице:

2. Размер чувствительного элемента или матрица. Эта зависимость представлена следующим образом — чем больше размер матрицы, тем большим будет угол обзора.Например, при матрице с диагональю 0,25 угол обзора будет составлять 64 градуса или при матрице размером 0,5 угол будет равен 96 градусам.

Ниже представлена таблица со всеми возможными размерами матриц:

Размер матрицы	1/2	1/3	1/4
По вертикали, мм	4,8	3,6	2,4
По горизонтали, мм	6,4	4,8	3,2

Пример зависимости угла обзора от фокусного расстояния

Зависимость угла обзора от фокусного расстояния наглядно представлена на следующем изображении.

Какое значение параметра лучше выбрать?

Для разных территорий лучше подбирать камеру, угол обзора которой будет либо охватывать все помещение, либо выделять какую-то часть охраняемой площади.

Лучше всего отталкиваться от среднего значения угла обзора — 60 градусов.

Этот диапазон примерно равен углу обзора человеческого глаза. Устройства с таким значениям передают изображения с расстояния до 10 м. При этом присутствует функция детализации, и все подробно различается.

Есть еще один тип аппаратов — устройства с длиннофокусным объективом. Угол обзора такой аппаратуры варьируется от 10 до 30 градусов. Рекомендуется использовать устройство с таким углом для наблюдения за далеко находящимися объектами.

Расстояние, которое наиболее оптимально для таких камер — от 20 до 70 м.

Однако не стоит забывать, что угол обзора напрямую зависит от фокусного расстояния. Например, камера с фокусным расстоянием 12 м при угле в 21 градус может различить лицо человека, который находится за 12 м до точки наблюдения.

Стоит еще раз напомнить, что для каждого помещения нужно подбирать индивидуальную камеру, которая будет выполнять именно то, что нужно владельцу устройства.

Расчет угла обзора камеры видеонаблюдения

Иногда сложно сразу сказать, какой угол лучше передаст то, что требуется от камеры. Тогда на помощь приходят различные формулы и вычислительные выражения. Наиболее популярные из них представлены ниже.

где:

• h — размер горизонтальной стороны матрицы,
• S — расстояние до объекта слежения,
• H — размер объекта по горизонтали,
• F — фокусное расстояние.

Также производить расчет можно по другой формуле.

где:

• v — размер вертикальной стороны матрицы,
• S — расстояние до объекта слежения,
• V — размер объекта наблюдения по вертикали,
• F — фокусное расстояние.

Расчеты будут производиться по первому выражению. Допустим, мы имеем расстояние до объекта 10 м. Возьмем значение матрицы камеры, в нашем случае оно будет равняться 6,4 мм. Из выше представленной таблицы выходит, что такие габариты чувствительного элемента имеют формат ½. Далее подставляем все в формулу. Получается следующее.

F = h*S/H = 6,4 * 10/4 = 16

Далее смотрим в таблице, которая находится выше, какому углу соответствует это значение фокусного расстояния. Наш вариант ответа показывает, что используемая камера должна иметь 16 градусов по вертикали, 17 по горизонтали и 21 по диагонали. При этом распознавать объекты устройство будет с 16 м.

Значение популярных моделей камер видеонаблюдения

Популярные видеокамеры имеют следующее значение угла обзора, матрицы и фокусного расстояния:

• HikVision DS-2CD2532F-IC — матрица равняется 1/3, при фокусном расстоянии в 4 мм. Угол обзора — 73 градуса.
• HikVision DS-2DE7184-A — угол обзора регулируется от 58 до 3 градусов, Матрица — ½. Фокусное расстояние — от 4 до 9 мм.
• Geovision GV-SD220S HD-20X — угол обзора полный, достигает 360 градусов. Матрица равняется ½, при фокусном расстоянии от 4 до 9 мм.
• D-Link DCS-6010L — матрица равняется 1/3, угол обзора по всем направлениям достигает 180 градусов. Фокусное расстояние объектива — 1,25.
• Dahua DH-IPC-HFW5300CP-L — матрица — 1/3. Фокусное расстояние регулируемое — от 2,8 до 12 мм. Угол обзора равняется 90 градусам.
• D-Link DCS-2103 «Cube» — угол обзора по вертикали — 37 градусов, по горизонтали — 57 градусов и по диагонали — 66 градусов. Матрица равняется ¼, при фокусном расстоянии 3,45 мм.

Угол обзора является одним из главных параметров любой камеры или комплекта видеонаблюдения. Именно от него зависит, какая территория будет входить в объектив и будет ли выполняться функция детализации объектов.

Вам помогла эта статья? Будем благодарны за оценку:

Источник: https://vidsyst.ru/videonablyudenie/ugol-obzora.html

Угол обзора камеры видеонаблюдения — таблица расчетов от фокусного расстояния в 180 градусов

камера – механическое устройство, состоящее из корпуса, объектива и электронного преобразователя оптического изображения в электронный вид сигналов:

1. Корпус – основной силовой элемент, предназначенный для крепления различных частей одного изделия.
2. Объектив – оптический элемент, состоящий из одной или нескольких линз с различными диоптриями. Отвечает за создание мнимого или действительного изображения в увеличенном или уменьшенном виде.
3. Электронный преобразователь, или, другими словами, ПЗС-матрица – интегральная микросхема, состоящая из фотодиодов, преобразующих световой сигнал (изображение) в набор электрических сигналов, с целью дальнейшей передачи их на приёмник (монитор).

Основные характеристики

В любом оптико-механическом устройстве, в том числе и в камере наблюдения, есть ряд важных характеристик, по которым определяется эффективность их работы:

• фокус и светочувствительность объектива;
• разрешающая способность;
• формат ПЗС-матрицы;
• возможность цифровой обработки сигнала;
• угол обзора видеокамеры;

Все эти характеристики тесно взаимосвязаны между собой и определяют, собственно мощность оптического инструмента.

Рассмотрим одним из важнейших показателей – угол обзора видеокамеры. Чтобы было понятнее, что это такое, можно провести аналогию с человеческим оптическим инструментом, глазом – это угол зрения, охват максимально видимого пространства.

Угол обзора

Угол обзора, характеризует видимый обхват наблюдаемого пространства. Напрямую зависит от фокусного расстояния объектива и размера ПЗС-матрицы. Так, при одинаковых объективах, угол обзора будет больше у видеокамеры с большей матрицей.

Угол обзора – важный параметр для камеры наблюдения. Чем он больше, тем шире зона наблюдения. Отсюда следует, что при большем охвате наблюдения одной камерой, меньше их понадобится, чтобы контролировать определённую площадь. Для определения количества приборов наблюдения необходимо рассчитать угол обзора.

Расчёт

Схема расчета фокуса

Расчёт можно производить несколькими методиками.

Угол обзора напрямую зависит от фокусного расстояния. Отсюда следует, что рассчитав последнее, посредством вышеприведённой таблицы 1, можно определить искомый угол.

Формула расчёта выглядит так: f = r*A/L, где:

1. f – фокусное расстояние объектива.
2. r – метрическое расстояние до объекта, измеряемое в метрах.
3. A – размер в миллиметрах одной из сторон матрицы; принимается та, которая определяет плоскость наблюдения: вертикальная или горизонтальная зона наблюдения.
4. L – размеры объекта в метрах; принимаются в соответствии с размерной стороной матрицы: по вертикали или горизонтали.

Таким образом, будет рассчитан тот угол наблюдения, при котором объект будет занимать почти весь экран монитора. Принимая во внимание важность объекта и целесообразность наблюдения территории находящейся вокруг него, определяется в % та часть экрана, которою может занимать охраняемый предмет.

При этом окончательная формула принимает вид: f = r*A/(100*L/h), где:

• h – полный размер объекта на экране, выраженный в процентах;

Расчёты вручную по такой методике достаточно трудоёмкое занятие, поэтому были разработаны соответствующие программы для компьютерных вычислений.

Пример расчёта:

Объект наблюдения – въездные ворота на территорию предприятия. Задача, стоящая перед службой наблюдения – фиксировать марки и номерные знаки въезжающих и выезжающих автомобилей.

Исходные данные для расчёта:

• r = 10 метров, – расстояние от объектива до границы ворот;
• h = 5%, – размер объекта на мониторе по горизонтали;
• A = 8,46 мм (1/3”), – размер матрицы;
• L = 0,52 метра, – размер номерного знака;

Тогда фокусное расстояние объектива составит: f = 10*8,46/(100*0,52/5) = 10,429 мм.

Сверившись с таблицей, видим, что угол зрения камеры составит около 27 градусов.

Угол обзора, можно определить более коротким путём, но надо учесть, что недорогие объективы страдают оптическими искажениями, особенно сильна сферическая аберрация.

Формула расчёта: a = 2arctg(b/2f), где:

• a – угол обзора видеокамеры, в метрических градусах;
• тригонометрическая функция (арктангенс);
• b – размер матрицы в миллиметрах по одной из сторон;
• f – эффективное фокусное расстояние объектива в миллиметрах;

Пример расчёта:

Современные короткофокусные объективы позволяют достигать угла обзора свыше 180 градусов (дверные глазки), но здесь возникает другая проблема. Линейные очертания объектов сильно искажаются сферической аберрацией – изображение принимает изогнутую форму. Отсюда следует вывод: чем больше фокусное расстояние, тем чётче виден объект, но под меньшим углом наблюдения.

Чёткость изображения

Чёткость изображения, или разрешение камер наблюдения – это способность устройства уверено фиксировать минимальные размеры объекта наблюдения на определённом расстоянии до камеры.

Разрешение, и соответственно, чёткость изображения зависят:

• от качества объектива и его фокусного расстояния;
• от технических характеристик ПЗС-матрицы (количество и качество пикселей);
• от расстояния: «объектив – наблюдаемый объект»;

Если используется визуальное приёмное устройство (монитор), то добавляются:

• качество преобразования сигнала в приёмном устройстве (видеорегистраторе);
• технические характеристики воспроизводящего прибора (монитора);

Для разных камер, – аналоговых и по IT-технологиям (цифровые) чёткость определяется по своим характеристикам.

Аналоговые видеокамеры

Разрешение телевизионных линий

Для данного типа камер применяется показатель ТВЛ – телевизионные линии. Показывает, какое количество чередующихся чёрно-белых линий размещается на мерном участке в вертикальной или горизонтальной плоскостях.

Аналоговые камеры, по степени разрешения, подразделяются на приборы:

• со средним качеством изображения: около 500 пикселей, – соответствует 380…420 ТВЛ;
• высокая степень разрешения: свыше 750 пикселей, – больше 1000 ТВЛ, соответственно;

В цифровых, IP-камерах, показатель чёткости определяется пикселями, точнее, числом, получаемым от перемножения количества пикселей по вертикали и горизонтали, соответственно. В сопроводительных инструкциях указывается это число, выраженное в мегапикселях.

Многим знакома эта характеристика – так характеризуются свойства видеокамеры в мобильном телефоне.

Расстояние до объекта

Фокусное расстояние до объекта

На рис.1 (в начале статьи) показано, что объекты «1» и «2», находящиеся под одним и тем же углом обзора, на матрице отображаются одинаково, количество задействованных пикселей на восприятие обоих объектов, равно. Иными словами, количество информации приходит разное, но ближе расположенный объект, обладает меньшим объёмом данных – его детализация получается чётче, мелкие детали не «смазываются», не сливаются друг с другом.

Для того чтобы увеличить разрешение, детализацию объекта, необходимо приблизить объект «2» к объективу. Осуществляется это изменением фокусного расстояния, то есть, камера «наезжает» на объект. Но это применимо только для видеокамер, имеющих объективы с изменяемым фокусным расстоянием («плавающий» объектив).

Возможно оснащение приёмного устройства специальным программным обеспечением, позволяющим обрабатывать полученный цифровой сигнал, с целью увеличения детализации наблюдаемого объекта. Но это повлечёт к значительному удорожанию системы видеонаблюдения.

Примеры зависимости чёткости картинки от фокусного расстояния объектива, угла обзора и расстояния до объекта приведены в таблице:

Фокусное расстояние объектива, мм	Горизонтальный угол обзора для матрицы = 1/3”, линейные градусы	Возможность обнаружения человека, метры (данные ориентировочные)	Возможность идентификации человека, метры(данные ориентировочные)	Возможность определения номера автомобиля, метры(данные ориентировочные)
2,8	86	19	1,4	–
3,6	72	25	1,8	–
4,0	67	28	2	5
8,0	36	56	4	5
12,0	25	84	6	8
25,0	12	175	12,5	16
50,0	6	350	25	33
80,0	3,3	560	40	53
120,0	2,1	840	60	80

Примечание: человек с нормальным зрением охватывает около 34…38 градусов в горизонтальной плоскости. Это соответствует примерно 6,9 мм среднего фокусного расстояния с матрицей = 1/3”. Камеры с объективами менее 7 мм (короткофокусные) будут оптически удалять объект; при объективах свыше 7 мм (средне- и длиннофокусные) происходит визуальное приближение объекта.

При расчётах дистанций, за основу принимаются европейские нормы:

• 20 пикселей/метр – норма для разрешения при обнаружении объекта в поле обзора;
• 100 пикселей/метр – показатель, применяемый при распознавании объекта;
• 250 пикселей/метр – разрешение при идентификации;

В тексте приведены определяющие факторы, отвечающие за угол обзора видеокамеры.

Но в процессе эксплуатации возникают такие факторы, влияющие на показатели прибора:

• нарушение работоспособности объектива, в случае изготовления оптической составляющей из полимерного материала (помутнение объектива);
• некачественное закрепление корпуса к опорной конструкции (дрожание от порывов ветра или других воздействий);
• утрата своих свойств смазочной составляющей в конструкции видеокамеры (сложность перемещения самой камеры или объектива);
• электронные помехи, влияющие на передаваемый сигнал, а также другие различные факторы;

Кроме теоретических расчётов по углу обзора, важными факторами являются:

• точка установки, должна обеспечить максимальный обзор в вертикальной и горизонтальной плоскостях;
• защищенность от воздействия климатических или каких-либо механических воздействий;
• доступность, при совершении профилактических работ по поднастройке видеокамеры и профилактическому обслуживанию;

Каждый объект требует индивидуального подхода при определении угла обзора, чёткости картинки на мониторе. Всё это определяется при постановке задач по определению параметров наблюдаемой территории и рассчитывается специалистами.

Загрузка…

Источник: https://hqsignal.ru/camera/dom/ugol-obzora.html

Фокусное расстояние камеры видеонаблюдения что это?

• 1 Фокусное расстояние камер видеонаблюдения, размер матрицы, угол обзора, расчет фокусного расстояния, выбор оборудования
• 2 Фокусное расстояние камер видеонаблюдения
  • 2.1 Узко форматные устройства
• 3 Фокусное расстояние камеры видеонаблюдения
• 4 Выбираем камеру видеонаблюдения: фокусное расстояние, угол обзора, расстояние до объекта

Чтобы выделить область видеонаблюдения используется такой показатель, как фокусное расстояние камеры.

Проведенные расчеты позволяют выявить оптимальный угол обзора объектива. Для правильной настройки видео систем важно отметить участок, который будет отображаться в кадрах оборудования. Выясним, как узнать фокусное расстояние и как произвести грамотные расчеты.

Фокусное расстояние камеры видеонаблюдения

У камер существуют разные параметры фокусировки

Можно ли опознать человека во время съемки зависит от значения фокусного расстояния. Рекомендуется найти оптимальное соотношение между детализацией картинки и обзорным углом видеокамеры.

В любом видео оборудовании имеют значение три важных составляющих. Это размер матрицы, который измеряется в дюймах 1/2″. Фокусное расстояние обозначается в мм и имеют обозначение f. Угол обзора измеряется в градусах. Важен и zoom камеры видеонаблюдения, который связан с фокусом.

Даже использование оборудования с высоким разрешением не является гарантией распознавания субъекта на картинке. При рассмотрении параметров камер видеонаблюдения стоит воспользоваться рекомендациями:

1. Узнать знакомого человека можно на дистанции, которая не превышает расстояние объектива камеры видеонаблюдения в метрах. Если этот параметр равен 10 мм, то узнать человека можно на расстоянии 10 метров.
2. Рассмотреть на 100 % незнакомца поможет расстояние не более половины фокусного расстояния объектива в метрах. Если f=10, то рассмотреть субъекта можно с дистанции до 5 метров.

Размер матрицы

Это значение влияет на качество картинки. Размер матрицы выглядит, как дробь. Чем больше это значение, тем лучше. Получаются более четкое кадры и обширнее угол обзора. При подборе устройства нужно учитывать размер матрицы совместно с числом пикселей.

Если для размеров 1/3″ и 1/4″ предусмотрено равное количество пикселей, в первом случае изображение будет лучшего качества.

От каких параметров зависит угол обзора

Фокусное расстояние непосредственно отражается на угле обзора. Эти составляющие имеют обратнопропорциональную зависимость. При правильномвыборе показателей можно выполнять видеонаблюдение за объектами на больших расстояниях.

На угол воздействует и такой компонент, как матрица. При больших значениях, угол обзора снижается.

Определяем необходимое фокусное расстояние

Чтобы грамотно выбрать видеокамеру, следует произвести расчет фокусного расстояния. Все основные характеристики компании указывают при продаже продукции.

На подбор фокусного расстояния влияют такие параметры:

1. Габариты матрицы.
2. Размер объекта.
3. Расстояние до объекта наблюдения.

Произвести расчет можно, используя определенные технические параметры. Для этого применяется формула – F=h*S/H.

Также используется и другая формула F=v*S/V.

Теперь разберем эти значения:

1. h – параметры матрицы в горизонтальном направлении.
2. H – габариты объекта в горизонте.
3. S- расстояние до предметов.
4. v-размер матрицы в вертиальной проекции.
5. V-размер объекта.

Чтобы произвести расчеты можно воспользоваться специальным калькулятором.

Пример расчета фокусного расстояния

Рассмотрим простой пример расчета для осуществления видеонаблюдения на территорию предприятия. Основная цель — видеонаблюдение на расстоянии всех машин, которые подъезжают к проходной. В данном случае используется камера Proto AHD-1W-EH10F(?)IR. Ширина ворот равняется шести метрам. А между оборудованием и проходом дистанция 7 метров. С помощью формулы проведем расчет F=3.2*7/6=3,7 мм. Значение 3,2 относится к размеру матрицы.

Как выбрать фокусное расстояние камеры видеонаблюдения

Важные параметры оказывают влияние на качество отображаемой территории и демонстрируют объект в подробностях. Правильно подобранное значение позволяет различать изображения на нужном расстоянии. Если нужно обеспечить наблюдение за предметами, расположенными далеко от оборудования, используют длиннофокусные объективы.

Для разных участков нужно подбирать камеру, которая будет охватывать весь участок или часть территории. Стандартное фокусное расстояние составляет 3,6 мм. Стандартная матрица обеспечивает ракурс с просмотром в 80 градусов. Длиннофокусное оборудование имеет фокусное расстояние 12 мм. Такой вариант подходит при отдаленном расположении объекта наблюдения.

Параметр угол обзора позволяет обозначить область, которая охвачена видеокамерой. Объективы камеры широкоугольного типа позволяют рассмотреть крупнейшие объекты наблюдения с небольшой детализацией.

Узкоформатные устройства

Оборудование с углом обзора в 20 градусов передает картинку в деталях на расстоянии 50 метров. При выборе камеры учитывается цель ее применения. Многие потребители выбирают приборы с углом видимости 60-70 градусов. Это позволяет выполнять наблюдение от 10 метров. Изображение получается четким.

Широко панорамные видеокамеры

Подобные устройства обладают углом обзора 120 градусов. Устройство обладает углом обзора в 120 градусов. Такое оборудование выбирается для контроля за большими открытыми пространствами.

Советы по выбору оборудования

От правильного выбора системы наблюдения зависит эффективность ее работы. Подобрать подходящий вариант помогут наводящие вопросы:

1. Какая цель применения? Это может быть сдерживающее устройство или скрытый аппарат. Корпусные камеры отличаются крупными размерами. А для скрытого видеонаблюдения подходят купольные устройства.
2. Где будет использоваться прибор в помещении или на улице? Конструкции для наружного применения имеют защитный кожух.
3. Какую площадь должна охватывать камера? Важно определить, сколько приборов понадобиться и какая должна быть сеть. Некоторые приборы обладают широким углом обзора и позволяют применять меньшее количество устройств.

Особое внимание стоит уделить и уровню детализации изображения и разрешению. Перед покупкой необходимо оценить особенности пространства и определить важные характеристики оборудования.

Источник: https://videostoraj.ru/videonablyudenie/fokusnoe-rasstoyanie-kamer-videonablyudeniya-razmer-matritsy-ugol-obzora-raschet-fokusnogo-rasstoyaniya-vybor-oborudovaniya

Фокусное расстояние камер видеонаблюдения

Поделитесь этой статьей в Соцсетях!

В описании видеокамер можно увидеть такой важный параметр, как Фокусное расстояние. На что же он влияет? Давайте разберемся в данной статье. Фокусное расстояния камеры видеонаблюдения напрямую влияет на угол обзора видеокамеры. Вместе с этим он зависит от формата матрицы видеокамеры. И чтобы определиться с нужными параметрами, необходимо учитывать некоторые правила. К примеру:

1. Чем выше фокусное расстояние объектива камеры видеонаблюдения, тем уже будет ракурс осмотра.

Словом, фокусное расстояние камеры видеонаблюдения – это ключевой параметр при расчёте контролируемой зоны. Совсем несложные расчеты помогают совершенно точно установить ту зону, которая будет оказываться в поле видимости видеокамеры. Для того чтобы вести наблюдение на пространном участке требуется камера с намного более обширным углом обзора, чем при контроле длинного неширокого коридора.

То есть, от того, насколько больше или меньше удалены наблюдаемые предметы, зависит подбор фокусировки дистанции камеры видеонаблюдения. И чем вернее этот выбор, тем больше объектов оказывается в кадре. Так что, прежде чем покупать видеокамеру, необходимо уделить внимание настройкам и параметрам, особенно углу обзора, от которого находится в зависимости диапазон контролируемой территории.

Источник: https://easyncam.ru/fokusnoe-rasstoyanie-kamery-videonablyudeniya-chto-eto/

Какой объектив нужен для камеры видеонаблюдения

Современные объективы подразделяются на 3 основных типа, и от этого зависят их характеристики:

1. Монофокальные. По-другому их еще называют статическими или фиксированными. Это объясняется тем, что величина фокусного расстояния зафиксирована и не может меняться, например, 3,6 мм, 12 мм и так далее. Они просты в установке и стоят сравнительно недорого, но произвести фокусировку на объекте или изменить угол обзора в этом случае не удастся. камера, оснащенная таким объективом, прекрасно подойдет для того, чтобы быть установленной в углу и охватывать область 10 на 10 метров.
2. Варифокальные. Они уже позволяют регулировать такие критерии, как фокусное расстояние и угол обзора. Другое дело, что это происходит в диапазоне значений, например 3,6 мм – 8 мм. Конечно, для них свойственна уже большая универсальность, но и стоят они дороже монофокальных. Чтобы производить настройку, понадобится выполнить ручную фокусировку.
3. Трансфокаторные, или зум-объективы, — это самые универсальные устройства. Дают возможность регулировки угла обзора, а также масштабирования выбранного участка объекта. Особенно востребованы в случае применения поворотных видеокамер, поскольку множество параметров можно изменять дистанционно, при помощи пульта управления. По своей стоимости относятся к наиболее дорогим объективам.

Фиксированные

Вариофокальные

Трансфокаторы

Казалось бы, однозначно стоит делать выбор в пользу объективов с переменным значением фокуса. Но они обладают и определенными недостатками, кроме своей высокой цены. Прежде всего, его необходимо настраивать, а это довольно непростой процесс, особенно, для тех, у кого нет опыта в этом деле. Надо обнаружить оптимальное соотношение фокусного расстояния и резкости, а также применять светофильтры для затемнения картинки, ведь запись будет вестись и в темное время суток.

Кроме того, объективы с регулировкой фокусного расстояния отличаются худшей светосилой, а об этом продавцы зачастую не говорят ничего. На практике оказывается, что такое оборудование передает плохую картинку в сумерках, которая намного хуже той, что была сделана при свете. В процессе эксплуатации у таких объективов часто случается расфокусировка – это происходит из-за неблагоприятных климатических факторов и внешнего воздействия. Так что, сократить затраты на создание видеонаблюдения вполне возможно, если нет настоящей необходимости в покупке варио- и трансфокальных объективов.

Материал корпуса объектива и его линз

С одной стороны, материал, из которого выполнен корпус объектива, никакого влияния на качество записи не оказывает. Но пластиковый корпус может легко подвергаться деформации при малейшем ударе. Это со временем приведет к перекашиванию линз, находящихся внутри. Это, в свою очередь, вызовет изменение углов обзора или снижения разрешения.

Что касается самих линз, то они могут быть выполнены также из пластика. В этом случае они будут стоить дешевле, но со временем могут помутнеть. Это не сможет не сказаться на качестве картинки, которую фокусирует объектив.

Разрешение и формат матрицы

Чаще всего для видеонаблюдения применяются форматы матриц от 1/3 до ½. Объектив надо подбирать так, чтобы он соответствовал этому формату или был даже большим. Что будет в случае несоответствия? Даже на минимальном фокусном расстоянии по углам проявятся черные пятна.

Производители объективов обозначают их разрешение так, чтобы можно было понять, подходит ли по этому параметру объектив камере, в которой он будет использоваться. Но реальное разрешение объективов указывается не в мегапикселях, а в виде «линии/мм». Еще один критерий – это разрешение по краям картинки.

Линзы изготавливаются таким образом, что оптическое разрешение снижается к краям объектива по сравнению с центром. Поэтому при выборе нужно уточнять, насколько оптика может создавать высокое разрешение не только по центру, но и по краям.

Фокусное расстояние и угол зрения

Этот показатель должен подбираться под размер участка наблюдения. Например, если в объектив камеры попадут другие хорошо освещенные предметы вблизи, то в таком случае время экспозиции будет автоматически уменьшено согласно усредненному показателю освещенности в кадре.

Фокусное расстояние считается важнейшим аспектом, определяющим, насколько широко и далеко будет видеть видеокамера. Его измеряют в миллиметрах – это расстояние я между крайней точкой объектива и видеоматрицей, на которую передается изображение. Самое частое значение фокусного расстояния в современных камерах – это 3,6 мм. Это примерно подобно тому углу зрения, которым обладает человеческий глаз.

Такие объективы широко использованы в небольших офисных либо жилых помещениях. Но, при выборе фокусного расстояния для наблюдения, надо понимать, что, чем меньшим оно будет, тем большую зону обзора сможет охватывать камера. Чем большим будет фокусное расстояние объектива, тем более детальной будет картинка, но меньшей – зона охвата.

Если необходим общий обзор территории на объекте, лучше обратить внимание на широкоугольные объективы. Внутри объектов, когда требуется распознать небольшие детали, пригодится большое фокусное расстояние.

Такой показатель, как угол зрения изделия, говорит нам о том, насколько значительным будет охват площади объективом в процессе съемки. В случае с широким углом, обычно речь идет об объективах, чье фокусное расстояние до 3,6 мм. Они охватывают большую территорию, но за счет ухудшения качества детализации.

Для того, чтобы заранее определить требуемый угол обзора объектива, надо выбрать пару предполагаемых точек на изображении. После этого они соединяются прямой линией с местом, где будет располагаться камера и замеряется угол между данными прямыми.

Посмотрите наше видео, где есть блок, посвящённый подбору объективов для камер видеонаблюдения:

Параметры диафрагмы объектива

Этот элемент отвечает за регулировку объема светового потока, который попадает на видеоматрицу. Простые модели отличаются фиксированным значением диафрагмы, другими словами, они не годятся для видеозаписи на тех объектах, где часто меняется показатель освещенности – например, внутри помещений.

Другие объективы могут «похвастаться» автоматической диафрагмой. Она представляет собой мини-двигатель, крепящийся к объективу и изменяющий количество проходящего света. Благодаря такой опции можно добиваться более высокого качества изображения, даже при недостаточном освещении. Объективы с автоматической диафрагмой применяются для наружного видеонаблюдения.

Как регулировать диафрагму, а, другими словами, количество проникающего света? При ручной регулировке необходимо проворачивать ее кольцо до того момента, пока на картинке не будут как следует различаться разнообразные оттенки. Если камера будет работать снаружи здания, то лучше всего купить объектив с автоматической диафрагмой, поскольку ни у кого не хватит терпения постоянно заниматься регулировкой по нескольку раз на день.

Мегапиксельные объективы

Это оборудование получило распространение благодаря все большей популярности IP-камер. Они отличаются полным разрешением и высокой контрастностью. Достигается это особым качеством основных элементов. Ведущие известные производители используют в своих изделиях стеклянные линзы, подлежащие сверхтонкой шлифовке. Если правильно подобрать сочетание линз и тщательно рассчитать механические свойства конструкции, это позволит сделать оборудование максимально точным.

Такие объективы отличаются сверхпрочным корпусом, который надежно защищает оборудование от толчков, ударов, вибраций, а также от неблагоприятной температуры окружающей среды. Даже в условиях слабой освещенности они гарантируют крайне четкое изображение благодаря своей широкой апертуре. Распознавание изображений получается предельно точным с одновременным снижением уровня искажений.

Основное преимущество такого оборудования связано с его повышенной разрешающей способностью. Даже в случае с камерой высокого разрешения обычный объектив будет ухудшать ее реальное разрешение. А вот мегапиксельный аналог отлично справится с прекрасной детализацией, особенно по углам картинки.

Кроме того, такое оборудование оснащается опцией ИК-коррекции. Это важный параметр, который в случае с камерами типа «день и ночь» предотвратит расфокусировку картинки при переходе камеры на ночную запись.

Самые популярные объективы

На практике заказчики чаще всего выбирают оборудование с универсальными параметрами, простое в эксплуатации и настройках. Оно оснащается автоматической регулировкой диафрагмы, а объектив вариофокального типа со сменой фокусного расстояния. Выбор угла обзора зависит от того места, где будет установлена видеокамера:

• узкоугольный объектив (3-30°) применяют по периметру сооружения, для ведения записи в коридорах, на лестницах, вдоль заборов и ограждений;
• средний угол обзора составляет 30-70°. Такое оборудование найдет себя при наблюдении за прилегающей территорией, а также в помещениях средней площади;
• широкоугольный объектив (угол 70-95°) отлично проявит себя при наблюдении за входной дверью или в помещении с размерами 10 Х 10 метров.

На самом деле, выстроить эффективную систему видеонаблюдения, не переплачивая за это баснословных денежных средств, весьма непросто. Заказчик должен четко понимать, что в создании изображения высокого качества принимает участие не только сама камера, но и ее объектив.

Источник: https://securtv.ru/presscenter/materials/kakoy-ob-yektiv-nuzhen-dlya-kamery-videonablyudeniya.html

Выбираем камеру видеонаблюдения: фокусное расстояние, угол обзора, расстояние до объекта

видеонаблюдение

Ознакомиться с моделями и купить систему видеонаблюдения можно по ссылке.

При выборе камеры видеонаблюдения необходимо учитывать несколько критериев:

1. Место установки видеокамеры;
2. Размеры зоны наблюдения;
3. Формат матрицы;
4. И, наконец, возможность изменения поля зрения камеры.

Для начала нужно определиться, где будет установлена камера – на улице, или в помещении. Обычно на уличных видеокамерах используется автоматическая диафрагма, т.е. она сама регулирует уровень входящего потока света. В помещениях диафрагмы либо вообще нет, либо она с ручной регулировкой.

Матрицы могут быть 1/2″, 1/3″, 1/4″ и другие значения. Соответственно, камера на 1/3″ может работать с объективами 1/2″ и 1/3″, а камера 1/2″ только с таким же объективом.

Таблица 1. Размеры матрицы видеокамеры

Формат матрицы1/2″1/3″1/4″

По вертикали, мм	4,8	3,6	2,4
По горизонтали, мм	6,4	4,8	3,2

Размер зоны наблюдения необходим для определения фокусного расстояния камеры. Оно рассчитывается по следующей формуле: f=v*S/V или f=h*S/H, где:

• f- фокусное расстояние;
• v- вертикальный размер матрицы;
• V- вертикальный размер объекта;
• S- расстояние до объекта;
• h- горизонтальный размер матрицы;
• H- горизонтальный размер объекта.

Приведем пример:

Дано: здание кафе с длиной фасада, за которым необходимо наблюдать, в 15 метров; расстояние от камеры до объекта – 25 метров. Найти: оптимальное фокусное расстояние камеры. Решение: подставляем в формулу, приведенную выше, известные значения, выбрав видеокамеру с матрицей 1/3″. f= 4,8*25/15=7,99 мм. Округляем и получаем, что нам необходима камера на 8 мм.

Конечно, все это уже подсчитано, поэтому ниже представлены таблицы, которые помогут остановиться на той или иной камере.

И последний параметр – необходимость изменения угла обзора. Речь идет о вариофокальных камерах. Оператор может с расстояния изменить угол обзора, тем самым приблизив или отдалив картинку, не теряя в качестве. Такие видеокамеры дороже обычных.

Таблица 2. Углы обзора камер видеонаблюдения*

Фокусное расстояние, ммУгол обзора по вертикали, градУгол обзора по горизонтали, градУгол обзора по диагонали, градДистанция распознавания, мДистанция наилучшего качества

2,5	90	120	150	2	0,7
2,9	78	104	130	3	1,2
3,4	70	94	110	3,4	1,4
3,5	63	79	98
3,6	54	72	92	3,5	1,5
3,7	52	70	90	3,8	1,6
4	48	65	75
4,3	47	62	73	4	1,8
5,5	40	55	70	5	2
6	32	42	53	6	2,3
8	24	32	40	8	3
12	17	22	28	12	4
16	12	17	21	16	6
25	8	11	14	25	10
50	4	5,5	7	50	20
75	2,8	3,7	4,6	70	30

*Приведенные значения приблизительны и даны с целью ознакомления.

Таблица 3. Зависимость горизонтального угла обзора от фокусного расстояния

f (mm) / ПЗС	2,45	2,96	3,6	4,0	6,0	8,0	12,0	16,0	36,0	72,0
1/3	93º	86º	72º	62º	43,5º	35,6º	22º	18º	7,8º	3,6º

Таблица 4. Зависимость размера объекта (в метрах) от фокусного расстояния (1/3″)

Дист./f (mm)2,452,963,646812163672

3 м	6×4,5	5×3,75	4×3	3,8×2,85	2,4×1,8	1,8×1,35	1,2×0,9	0,9×0,67
5 м	10×7,5	8,4×6,3	6,6×4,5	6×4,5	4×3	3×2,25	2×1,5	1,5×1,12	0,66×0,5
10 м	20×15	17×12,8	13×10	12×9	8×6	6×4,5	4×3	3×2,2	1,3×0,97	0,66×0,5
20 м	40×30	34×25	26×20	22×16,5	16×12	12×9	8×6	6×4,5	2,7×2	1,3×0,97
30 м	60×45	50×37	40×30	36×16,5	24×18	18×13,5	12×9	9×6,7	4×3	2×1,5
40 м	80×60	65×49	53×40	48×36	34×25	24×18	16×12	12×9	5,4×4,1	2,7×2
50 м	95×71	40×30	30×22	20×15	15×11,2	6,6×4,9	3,4×2,5
80 м	64×48	48×36	32×24	24×18	11×8,2	5,4×4
100 м	60×45	40×30	30×22	13,5×10	6,6×4,9
150 м	60×45	45×34	20×15	9,5×7,1

Источник: http://corptech.ru/vybiraem-kameru-videonablyudeniya-fokusnoe-rasstoyanie-ugol-obzora-rasstoyanie-do-obekta/

Фокусное расстояние камер видеонаблюдения, размер матрицы, угол обзора, расчет фокусного расстояния, выбор оборудования

Чтобы выделить область видеонаблюдения используется такой показатель, как фокусное расстояние камеры. Проведенные расчеты позволяют выявить оптимальный угол обзора объектива. Для правильной настройки видео систем важно отметить участок, который будет отображаться в кадрах оборудования. Выясним, как узнать фокусное расстояние и как произвести грамотные расчеты.