Объективы с фиксированным фокусным расстоянием широко используются и различаются по конструкции и используемым фокусным расстояниям. Наиболее распространенными фокусными расстояниями являются: 2,6, 3,6, 4, 6, 8, 12, 16, 18 мм и т.д.
Фокусное расстояние камеры видеонаблюдения
Фокусное расстояние камеры видеонаблюдения — это параметр объектива видеокамеры, который используется в качестве основы для расчета зоны видеонаблюдения. Его величина и физический размер матрицы определяют угол обзора объектива. С помощью простых геометрических расчетов можно точно определить площадь, которую должна охватывать камера видеонаблюдения.
Камеры с широким углом обзора используются для видеонаблюдения большой площади, а также при просмотре «сжатых» объектов, например, длинной прихожей с узким коридором.
Параметры, влияющие на угол обзора
Как упоминалось ранее, три параметра видеокамеры являются взаимозависимыми, а именно.
- Фокусное расстояние объектива;
- Угол обзора объектива;
- Физический размер матрицы видеокамеры.
Чем больше фокусное расстояние объектива, тем меньше угол обзора. Поэтому можно наблюдать за объектами, находящимися на относительно большом расстоянии от камер видеонаблюдения. И наоборот, чем короче фокусное расстояние, тем больше угол обзора. Соответственно, в поле зрения камеры можно увидеть больше объектов.
Угол обзора также зависит от размера матрицы. Чем больше матрица, тем меньше угол обзора камеры, и наоборот.
Расчет фокусного расстояния объектива видеокамеры
Расчет фокусного расстояния камеры видеонаблюдения имеет решающее значение для выбора подходящей камеры. Конечно, производители указывают в технических характеристиках размер физической матрицы, фокусное расстояние и иногда угол обзора. Но для общего понимания давайте рассмотрим, как влияет на нас выбор фокусного расстояния:
- На каком расстоянии находится объект наблюдения;
- Физического размера матрицы;
- Размера объекта.
Таким образом, имея данные характеристики камеры, мы можем рассчитать фокусное расстояние объектива камеры видеонаблюдения, используя следующие формулы:
F= h*S/Н или F= v*S/V,
Где h — размер горизонта сенсора,
S — расстояние от объекта наблюдения,
H — горизонтальное измерение объекта,
v — вертикальный размер датчика,
V — вертикальное измерение объекта.
Размеры сторон панели управления камеры видеонаблюдения приведены в таблице:
| Размер матрицы | 1/4″ | 1/ 3″ | 1/2″ |
| Горизонталь, мм | 3,2 | 4,8 | 6,4 |
| Вертикаль, мм | 2,4 | 3,6 | 4,8 |
Пример расчета фокусного расстояния и выбор камеры
Контроль въездных и выездных ворот на территории компании,
Работа по наблюдению: обнаружение машин и людей у входа на территорию предприятия,
ширина коридора и ворот 6 метров,
расстояние от камеры до коридора 7 метров,
ИК-камера Proto AHD-1W-EH10F(?), после буквы F необходимо указать фокусное расстояние. Мы рассчитываем его по приведенной выше формуле:
Где 3.2 — размер вертикальной матрицы, так как ИК-камера Proto AHD-1W-EH10F(?)имеет матрицу 1/4″. Объективы камеры имеют фиксированные фокусные расстояния, и мы выбираем самый короткий объектив, потому что если мы выберем более длинный объектив, часть объекта не появится на изображении камеры.
Давайте еще раз проверим пригодность камеры. Ширина зоны контроля составляет 6 метров, задача — обнаружение. При обнаружении человека на один метр контрольного расстояния требуется 20-30 пикселей разрешения камеры. С помощью простых расчетов можно увидеть, что Proto AHD-1W-EH10F36IR способна обнаружить не только человека, но и автомобиль. На самом деле, необходимо также рассчитать вертикальное фокусное расстояние, а также высоту и угол наклона камеры, но мы намеренно опускаем эти расчеты, поскольку не ставим перед собой цель произвести полный расчет, а лишь хотим показать на этом примере метод расчета фокусного расстояния и выбора камеры на основе этого расчета.
Формулы расчета фокусного расстояния
Фокусное расстояние объектива камеры можно рассчитать по двум формулам:
«f» — это объект расчета фокусного расстояния,
«h» и «v» — горизонтальный и вертикальный размеры датчика, соответственно,
S» — фактическое расстояние до объекта наблюдения,
H» и «V» — фактические горизонтальный и вертикальный размеры объекта наблюдения, соответственно,
Значения, указанные для размеров таблицы, можно найти в таблице:
Наглядный пример
Давайте проследим это на примере:
Необходимо контролировать определенное здание.
Его горизонтальная длина составляет 20 метров.
Расстояние между зданием и местом установки системы видеонаблюдения составляет 26 метров.
Датчик изображения видеокамеры = 1/3 дюйма, т.е. размер панели датчика составит 4,8 мм.
Рассчитайте по формуле: 4,8×26/20=6,24.
Результат нужно округлить (чтобы не потерять часть изображения). Поэтому вам следует приобрести 7-миллиметровую видеокамеру.
Если не получается заранее определить площадь наблюдения?
Что делать, если область наблюдения неясна или меняется? Мы рекомендуем использовать оборудование с оптической системой с переменным фокусным расстоянием. Это устройство позволяет вручную регулировать фокусное расстояние.
Что делать, если возникла срочная необходимость в увеличении/уменьшении? Используйте оборудование с моторизованным объективом.
Также обратите внимание на отдельную категорию видеокамер под названием «скоростные купола». Их также называют скоростными купольными камерами. Они позволяют быстро изменять угол обзора и проекции (в пределах 360 градусов по горизонтали и 180 градусов по вертикали).
Вы также можете рассмотреть возможность приобретения видеокамер с режимом просмотра в коридоре.
Суть: Камера устанавливается вертикально, а изображение поворачивается на 90 градусов. Следовательно, на мониторе оператора отображается вертикальное изображение с гораздо большим полем зрения, чем при обычном расположении камеры.
6 советов от профессионала
Чтобы система видеонаблюдения работала эффективно, необходимо соблюдать следующие правила:
- Задумайтесь о ФР на стадии проектирования системы наблюдения. Прочтите статью « Проект видеонаблюдения. Все, что вам нужно знать ».
- Важно выбирать камеры с таким ФР, которое будет подходящим именно под конкретные задачи и цели.
- Используйте математические формулы для расчета ФР, приведенные выше. Усредненные параметры для обычных объектов составляют 3.6 мм. Для широкого угла обзора берите объективы 2.8 мм.
- Помните, что чем выше фокусное расстояние объектива камеры видеонаблюдения, тем уже будет ракурс осмотра.
- При одном и том же фокусе камеры, оборудование с крупными параметрами матрицы будет обладать большим углом осмотра.
- При возникновении сложностей, обратитесь к профессионалам на сайт https://faceter.cam/ru .
Таблица средних значений угла обзора в зависимости от фокусного расстояния.
| Значение f | Минимальный угол обзора для видеокамеры должен быть установлен на определенный угол. | Горизонтальный угол обзора | Расстояние горизонтального обзора Расстояние горизонтального обзора Расстояние горизонтального обзора Расстояние горизонтального обзора |
| 2,3 мм | 90° | 123° | 2 м |
| 2,8 мм | 78° | 108° | 3.5 м |
| 3,6 мм | 54° | 72° | 4 м |
| 4 мм | 48° | 68° | 5 м |
| 6 мм | 32° | 44° | 6 м |
| 8 мм | 24° | 34° | 8 м |
| 12 мм | 17° | 24° | 12 м |
Примечание здесь: Цифры в таблице являются приблизительными, т.е. камера видеонаблюдения с фокусным расстоянием 6 мм не обязательно будет иметь именно такой угол обзора, градус в градус. Точные значения всегда можно найти в технических характеристиках камеры — лучше всего посмотреть их там.
Имея эту информацию, вы можете представить, как фокусное расстояние влияет на угол обзора объектива камеры видеонаблюдения и получаемое изображение. Грубо говоря, для решения задачи: широкое поле зрения, используйте объективы с малым значением диафрагмы, например, 2,8 мм, угол обзора около 110° — камеры видеонаблюдения с широким полем зрения. Если узкое поле зрения требует более высокого уровня детализации — двери, коридоры, входы — обнаружение дорожных знаков и т.д. — используется камера наблюдения с большим фокусным расстоянием, например, f-6 мм. Значение зависит от фактического положения камеры видеонаблюдения и расстояния до идентифицируемого объекта.
Типы объективов
В современных системах видеонаблюдения используется несколько типов объективов:
- Монофокальный объектив. Камеры видеонаблюдения с монофокальным объективом имеют фиксированное фокусное расстояние f и соответствующий угол обзора. Данный тип объектива не предусматривает механизмов для изменения угла обзора видеокамеры. Камеры данного типа нужно подбирать под конкретные задачи и при выборе сразу продумать, что именно нужно видеть по данному участку, то ли обзорный общий вид или более детализированную картинку.
- Вариофокальный объектив. Камеры данного типа более разнообразны в использовании и предусматривают механизм для ручного изменения фокусного расстояния и угла обзора видеокамеры. Т.е. В зависимости от нужды можно регулировать, нужно ли получить общую картинку по наблюдаемой территории или же нужно получить большую детализацию на более дальнем расстоянии. Устройства данного типа стоят дороже, но не глобально. Единственное неудобство в том, что для изменения угла обзора нужно физически открыть корпус камеры видеонаблюдения. В большинстве случаев там есть специальный регулятор или переключатель под отвертку.
- Трансфокальный объектив. IP камеры с трансфокальным, моторизированным объективом являются самыми универсальными, удобными и дорогими. Устройства данного типа позволяют изменить угол обзора, приблизить изображение удаленно, без физического контакта с устройством. Естественно это очень удобно, например: пост охраны может в онлайн режиме регулировать степень детализации и обзора территории, в зависимости от ситуации. Такой тип объектива в основном используют в PTZ камерах видеонаблюдения.
Существует также калькулятор для расчета необходимого фокусного расстояния от Hikvision. С помощью этой утилиты вы можете ввести расстояние до объекта и ширину поля зрения в метрах (приблизительно), калькулятор рассчитает объектив с необходимым фокусным расстоянием и предложит вам один или несколько объективов. Сам калькулятор предполагает только видеокамеру Hikvision, но с помощью этого инструмента вы можете оценить приблизительный угол обзора. К данному программному обеспечению прилагается руководство пользователя.
Если вы считаете, что эта утилита может быть полезной, вы можете загрузить ее, нажав здесь. Если этот калькулятор вам не подходит, в интернете есть много вариантов — вы можете найти другой калькулятор.
Вот и все, что я хотел сказать об объективах для камер видеонаблюдения. Мы надеемся, что эта статья помогла вам разобраться в некоторых вопросах и немного облегчила выбор объектива для камеры видеонаблюдения.
Попросить обратный звонок
