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.
2. При одном и том же фокусе видеокамеры, аппарат с крупным габаритом матрицы будет обладать большим углом 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.
Как выбрать фокусное расстояние камеры видеонаблюдения
Для выбора фокусного расстояния необходимо правильное вычисление. Несмотря на то, что все изготовители указывают и размер матрицы, и другие промышленные свойства. Но для понимания необходимо учитывать следующие нюансы:
Фокусное расстояние длиннофокусных камер и камеры с изменяемым фокусным расстоянием (вариофокальных) обычно составляет 12мм. Если наблюдаемый объект находится далеко, то рекомендуется использовать именно такое устройство. Такая камера обеспечивает детальное изображение на расстоянии до 40 метров.
К примеру, если человек находится на расстоянии 12 метров, то различить четко его сможет камера с фокусным расстоянием 12 метров при угле обзора 21 градус. Поэтому, не лишним будет напомнить, что в каждом отдельном случае следует индивидуально подбирать камеру, чтобы она выполняла те задачи, которые возлагает на нее владелец.
Широко панорамные видеокамеры
Это устройство имеет угол обзора 120 градусов и даже более того. Такой аппарат дает целую панораму происходящего. Камера в состоянии определить лицо человека, находящегося не далее, чем 3 метра от камеры. Именно поэтому выбирать такое устройство следует для того, чтобы контролировать большие открытые пространства. Одна камера вполне справится со своей задачей, и нет необходимости устанавливать дополнительные устройства. Однако нецелесообразно использовать широкоформатную камеру для контроля длинного узкого коридора.
Узко форматные устройства
Камеры с углом обзора 20 градусов, передают картинку в деталях на расстоянии 50 метров. Здесь нужно также учитывать цель установки такой видеокамеры. Большинство владельцев останавливают свой выбор на аппаратах с углом видимости 60-70 градусов, что позволяет вести наблюдение, начиная с 10 метров, и получать гарантированную четкую картинку.
Поделитесь этой статьей в Соцсетях!
Добавить комментарий или Ваш вопрос по статье!
Мы всегда рады ответить на любые вопросы. Заполните форму, чтобы отправить комментарий или Ваш вопрос. Email нигде не публикуется и мы не используем его для рассылки писем. Комментарий будет опубликован после проверки модератором.
Фокусное расстояние камеры видеонаблюдения — это параметр объектива видеокамеры, который мы берем за основу при расчете зоны видеонаблюдения. От его величины и физического размера матрицы зависит угол обзора объектива. Проведя не сложные геометрические расчеты можно довольно точно определить зону, которая будет попадать в кадр камеры видеонаблюдения.
Для ведения видеонаблюдения на обширном участке используются камеры с широким углом обзора, а при просмотре объектов «зажатых», типа длинный коридор с узким.
Параметры, влияющие на угол обзора
Как уже писалось выше, три параметра видеокамеры взаимозависимы, это:
Чем больше фокусное расстояние объектива, тем меньше угол обзора. Следовательно, можно наблюдать за объектами, которые находятся на относительно большом удалении от камер видеонаблюдения. И наоборот, чем меньше фокусное расстояние, тем больше угол обзора. Соответственно в кадр камеры попадает больше объектов.
Угол обзора, также зависит от размера чувствительного элемента –матрицы. Чем больше размер матрицы, тем меньше угол обзора камеры и наоборот.
Расчет фокусного расстояния объектива видеокамеры
Расчет фокусного расстояния камеры видеонаблюдения необходим для правильного подбора видеокамеры. Конечно, производители указывают в технических характеристиках нам физический размер матрицы, фокусное расстояние и иногда угол обзора. Но для общего понимания, посмотрим, что влияет на выбор фокусного расстояния, это:
Итак, имея заданные технические характеристики камеры, можно рассчитать фокусное расстояние объектива камеры видеонаблюдения по следующим формулам:
F= h*S/Н или F= v*S/V,
где h – размер матрицы по горизонту;
S – расстояние до объекта видеонаблюдения;
H – горизонтальный размер объекта;
v – размер матрицы по вертикали;
V – вертикальный размер объекта.
Размеры сторон матрицы камеры видеонаблюдения приведены в таблице:
Размер матрицы
1/4”
1/3”
1/2”
По горизонтали, мм
3,2
4,8
6,4
По вертикали, мм
2,4
3,6
4,8
Пример расчета фокусного расстояния и выбор камеры
Необходимо наблюдать за въездом и проходом через ворота на территорию предприятия;
Задача наблюдения: обнаружение машин и людей при въезде входе на территорию предприятия;
Ширина прохода и ворот 6 метров;
Расстояние от камеры до прохода 7 метров;
Камера Proto AHD-1W-EH10F(?)IR, после буквы F должно указываться фокусное расстояние. Его мы рассчитаем по вышеприведенной формуле:
где 3,2 размер матрицы по вертикали, т.к. в камере Proto AHD-1W-EH10F(?)IR установлена матрица размером 1/4”. Так как объективы на видеокамере выполнены с фиксированными фокусными расстояниями, то выбираем ближайший меньший т.к. если выбрать ближайший больший, то часть объекта не будет попадать в кадр камеры.
Выполним ещё одну проверку камеры на пригодность. Зона контроля имеет ширину 6 метров, задача стоит обнаружение. При обнаружении человека необходимо, чтобы на один метр контроля приходилось 20-30 пиксел разрешения камеры. При несложных расчетах видно, что камере Proto AHD-1W-EH10F36IR по силам не только обнаружение, но и распознавание человека на объекте, не говоря уже о машинах. На самом деле ещё необходимо вычислить фокусное расстояние по вертикали, а также высоту и угол установки видеокамеры, но мы эти расчеты намеренно упускаем, т.к. мы не ставим перед собой задачу полного расчета, мы хотели показать на данном примере только методику расчета фокусного расстояния и выбора камеры по этому расчету.
Для расчетов основных параметров камер видеонаблюдения можно использовать бесплатный калькулятор, с помощью которого можно не только получить численные значения показателей, но и визуально определить, как будет выглядеть группа силуэтов людей в кадре. Скачать калькулятор можно здесь.
Часто возникают ситуации, когда нет возможности четко определить зону контроля видеокамерой, или возникает необходимость менять размер этой зоны, но с небольшой периодичностью. Бывает и так, что человек хочет на месте более точно определить зону контроля. В этих случаях поможет камера с вариофокальным объективом, на которых можно менять без особых проблем фокусное расстояние вручную. Если же у вас возникает потребность приблизить или отдалить объект оперативно, то можно использовать камеру с моторизированным объективом. Существуют камеры, позволяющие не только оперативно менять фокусное расстояние (приближать, отдалять объект), но и изменять ракурс видеонаблюдения в пределах 360 градусов по горизонтали и 180 градусов по вертикали. Такие камеры называются Speed doome, о них вы можете почитать в статье «Скоростные купольные камеры»
Есть камеры с коридорным режимом видеонаблюдения. Такая камера устанавливается вертикально, а изображение поворачивается на 90 градусов. Таким образом, на мониторе отображается картинка не горизонтально, а вертикально. При этом отражается больше «полезной» информации, чем это было бы при нормальном расположении камеры.
Чтобы получить качественное изображение с видеокамеры, важен каждый элемент, входящий в состав устройства. Немаловажную роль в генерации видеопотока с четкой детализированной картинкой играет объектив. От качества линз, их подгонки и сборки, а также совместимости с характеристиками светочувствительной матрицы зависит эффективность работы оборудования. Поэтому при выборе объектива для камер видеонаблюдения важно правильно определить, какая оптика нужна в конкретной ситуации. Для этого нужно знать ее основные характеристики, специфику и область применения.
Чтобы узнать, как выбрать объектив камеры видеонаблюдения, нужно определить задачи, которые он будет выполнять. Здесь важны два фактора: место установки, зона охвата территории и максимальное расстояние, на котором будет работать система слежения.
Виды объективов камер видеонаблюдения
По конструкции различают 4 типа оптики:
Основные характеристики разных типов объективов камер видеонаблюдения
Каждая оптическая система, установленная в видеокамерах, имеет ряд характеристик, которые влияют на специфику ее работы. Основные параметры:
Что такое фокусное расстояние? Этот параметр измеряет расстояние от светочувствительного сенсора до линз и соответственно влияет на размер объектива. Измеряется в миллиметрах и может быть фиксированным (для монофокальных исполнений) или изменяемым (для вариофокальных). Фокусное расстояние влияет на угол обзора камеры, зависимость обратно пропорциональная: чем меньше численное значение, тем большую территорию охватит устройство слежения. Прежде чем определиться, какой объектив для камеры видеонаблюдения выбрать, необходимо продумать, где устройство будет установлено. Оптика с маленьким фокусным расстоянием подойдет для охвата обширных территорий с небольшими требованиями к детализации, а большое значение параметра понадобится на узком участке с необходимой высокой четкостью изображения.
Фокусное расстояние, (мм)
Угол обзора, (°) / вертикаль
Угол обзора, (°) / горизонталь
2.8
90
120
3.5
63
79
4.0
48
65
5.5
40
55
6.0
32
42
8.0
24
32
12.0
17
22
25.0
8
11
50.0
4
5.5
Как подобрать объектив для камеры видеонаблюдения по углу обзора
Как выбрать объектив
В первую очередь, нужно четко определить задачи видеонаблюдения и место установки камеры. Это позволит правильно подобрать фокусное расстояние, тип и угол обзора. Следует помнить, на что влияет размер объектива камеры видеонаблюдения, как правильно определять необходимый угол обзора в конкретной ситуации, и зачем нужны разные типы оптики.
Оптимальные варианты объективов, которые применимы в большинстве ситуаций, — фиксированные и вариофокальные. Панорамные и трансфокаторные выполняют более узкоспециализированные функции и стоят заметно дороже. Каталог объективов для видеонаблюдения Вы можете посмотреть по ссылке.
Если вокруг бродят странные личности. Базовые советы по выбору камеры для видеонаблюдения
Многие давно привыкли к автомобильным видеорегистраторам — с их помощью можно снимать всякие классные дорожные приколы и присылать нам в телеграм-бот. Заодно в случае чего будет возможность доказать свою правоту в спорной дорожной ситуации. С домашним видеонаблюдением дело обстоит несколько иначе: собственное есть не у многих, чаще достаточно общего, которое установлено на входе в подъезд, в вестибюле и лифте.
Сейчас, когда вокруг постоянно происходят странные вещи, видеонаблюдение может пригодиться. Давайте коротко разберемся, на что стоит обращать внимание при выборе камер. В вопросе нам помог Михаил, руководитель компании «ДМД-Системс», которая размещается в Каталоге Onliner.
Решите, для чего нужна система видеонаблюдения
Две основные функции видеонаблюдения — это охрана и контроль, считает наш собеседник: охрана — дома, квартиры, гаража, предприятия и так далее, контроль — за персоналом в офисе, работающими на производстве, передвижением людей в магазинах и так далее.
Человек должен понимать свои цели и решить для себя, что он хочет видеть.
— Один говорит, что хочет видеть общую картину: например, залез кто на грядки или сосед выдернул огурец-помидор. Либо он хочет видеть на каком-то конкретном расстоянии лицо человека, номера машин, решает, нужна ли ночная съемка.
Объектив
Есть три типа объективов: монофокальные, вариофокальные ручные и вариофокальные моторизованные.
Монофокальные — примерно как в телефонах: камера видит одну картинку, можно использовать цифровой зум, у них фиксированное фокусное расстояние и угол обзора. Вариофокальные ручные позволяют изменять параметры на этапе установки и настройки (ближайшая аналогия — зеркальный фотоаппарат). В моторизованных можно менять настройки на лету удаленно с участием «оператора» — пользователя. Такие могут приближать или отдалять картинку без потери качества.
Угол обзора по горизонтали
«Широкие» объективы имеет смысл использовать в маленьком помещении или на небольшом участке, где нужно охватить его полностью, а ставить несколько камер нецелесообразно. На дальней дистанции такие камеры обычно не дают хорошей картинки. Это как дверной глазок, в котором ничего не разглядеть, но можно оценить обстановку и узнать родственника, курьера или притаившихся по бокам от двери неизвестных (и не пустить их всех). На расстоянии метров в пять качество изображения у камер с широкоугольными объективами значительно снижается.
Но есть камеры с объективами fisheye, которые сохраняют качество на удалении за счет иных алгоритмов съемки и обработки данных. Такие камеры могут выводить из 180-градусного видео четыре отдельные «нормальные» картинки. В дешевых камерах такая технология не предусмотрена, лучше ориентироваться на 90—120 градусов обзора максимум.
Разрешение камеры
Рекомендуемый минимум — 2 Мп. Чем выше разрешение, тем лучше будет качество цифрового зума (объективно это можно прочувствовать при более 5 Мп, многое зависит от разрешения и размера монитора, куда выводится картинка). Оптический зум — другая история, с его помощью можно регулировать фокус и зум объектива без потери качества картинки.
Разрешение 4K — у 8-мегапиксельных камер. Минус в том, что такие устройства потребуют накопителей большого объема для хранения данных, а если используется устаревший кодек (H.264), пиши пропало. А так как сейчас с жесткими дисками тяжело, приходится обрезать эти видео, сжимать, уменьшать количество кадров — качество теряется.
Также стоит обращать внимание на камеры с матрицей Sony Starvis. Они дороже, но лучше снимают в неидеальных условиях, меньше «шумят».
Кодек
Здесь кратко: из популярных — H.265 и H.265+. Это позволит сохранить качество и сократить объем видео.
Фокусное расстояние
На одной и той же матрице может стоять объектив на 2,8 мм и 50—60 мм. Чем выше цифра для этой характеристики, тем эффективнее камера обрабатывает дальнюю дистанцию, говорит наш собеседник. К примеру, на 2-мегапиксельной камере номера будут читаться с расстояния метров 15, на 8-мегапиксельной — метров с 40 (в идеальных условиях).
С увеличением параметра фокусного расстояния «дальнобойность» растет, а угол обзора снижается. Поэтому, например, для наблюдения в непосредственной близости от камеры выбирают 2,8 мм, в 3 метрах — 3,6 мм, в 5 — 6 мм, в 15 — 12 мм и так далее. Еще раз отметим: чем дальше «светит» камера, тем у́же угол ее обзора (можно спрятаться в слепой зоне под камерой).
ИК-подсветка
Часто пишут: дальность 20—30 метров. Часто на таком расстоянии ночью вы сможете увидеть силуэт или движение. Даже на расстоянии в 5—10 метров черты лица разглядеть получится не всегда. Коротко: большие значения дальности ИК-подсветки не означают, что на таком расстоянии вы сможете рассмотреть какие-либо детали.
Здесь вопрос касается скорее матрицы, поясняет Михаил. Если реализована технология WDR (расширение динамического диапазона), он, кроме прочего, уберет засвет от ИК-подсветки и в целом сделает картинку более четкой при изменяющихся условиях. Так это работает, например, при считывании автомобильных номеров ночью. То же касается технологий DNR и BLC, которые борются с шумами и засветами соответственно. Необходимость их наличия диктуется условиями съемки (например, в коридоре, где источник света всегда позади камеры, в BLC может не понадобиться, а при наличии постоянного источника яркого света не нужен дополнительный «шумодав»).
Многие зарекомендовавшие себя бренды выпускают несколько линеек продуктов: с дешевой матрицей, которая будет «засвечивать», и с более дорогой — с фильтрами и дополнительными «улучшайзерами». Днем картинка будет практически идентичной и там, и там — когда условия для съемки идеальны (при одинаковой разрешающей способности). «Но как только стемнеет, они будут абсолютно разными. Грубо говоря, камеры за 100 рублей и за 160 снимают по-разному», — добавляет специалист.
К примеру, суббренд у Dahua — EZ-IP, у Hikvision — HiWatch, у Optimus — EL. Они будут намного дешевле, но с «урезанным» результатом при тех же характеристиках (условно говоря, подсветка 40 метров, 2 Мп и так далее). Причина, кроме прочего, кроется в применении других сенсоров, оптики и процессоров обработки данных.
Как выбрать угол обзора и фокусное расстояние объектива камеры
У любой камеры есть три параметра, которые тесно связаны между собой.
При широком угле обзора ФР будет маленьким.
Советы по выбору
Выбор угла обзора определяется задачами, которые ставят перед камерой. Если необходимо вести наблюдение за территорией большой площади, не выделяя конкретный объект, подойдет устройство с объективом 2,8-3,6 мм. Оптимальным считается угол в диапазоне от 70 до 140°.
Угол в 60° близок к углу обзора глаза человека. Такое значение считается средним. Устройства могут передать детализированную картинку при расположении объекта на расстоянии до 10 м.
Длиннофокусный объектив с обзором до 30° подходит для наблюдения за объектами, которые отдалены от пункта контроля на 20–70 м.
Зная размер матрицы, вычисляют ФР объектива по таким формулам:
f= h×S/Н или f= v×S/V
где h – размер матрицы по горизонтали.
Чтобы было понятнее, приведем пример, как выбрать фокусное расстояние камеры видеонаблюдения.
Есть здание с длиной фасада в 15 метров; удаленность объекта от точки наблюдения – 25 метров. Чтобы найти оптимальное расстояние камеры, подставляем в формулу, приведенную выше, известные значения, выбрав видеокамеру с матрицей 1/3″.
Округляем в большую сторону (чтобы не потерять часть изображения) и получаем, что нам необходима камера на 8 мм.
Также можно воспользоваться готовыми таблицами расчета или бесплатными онлайн-калькуляторами.
Что еще нужно учесть
Все описанное выше, относится к камерам с фиксированным ФР. Иногда сложно определиться с размером участка, над которым нужно установить контроль. Бывает и иная ситуация: площадь зоны наблюдения меняется, то увеличиваясь, то сокращаясь. Тут мы рекомендуем устройство с вариофокальным объективом. В нем можно самостоятельно настраивать обзор. В отдельную категорию выделяют устройства, в которых можно менять ФР и ракурс наблюдения (варьируется в до 360° в горизонтальной плоскости и до 180° в вертикальной).
Диапазон ФР, как правило, варьируется от 2,8 до 50 мм. В некоторых моделях он бывает выше. При использовании вариофокальной оптики качество изображения не ухудшается в случае приближения/отдаления. Это возможно благодаря оптическому увеличению объектива.
Если угол необходимо менять, лучше выбрать камеру с моторизированным объективом, такие обычно применяются в поворотных камерах, также это избавит от необходимости физического переноса камеры.
Остались вопросы? Обращайтесь к сотрудникам Ivideon. Мы подскажем, как выбрать фокусное расстояние камеры видеонаблюдения, определить зону, которая будет попадать в поле зрения оборудования или наоборот – подберем устройство для участка заданной площади.
