Фокусное расстояние камеры видеонаблюдения что это?

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.

Зависимость угла обзора камеры видеонаблюдения от физического размера матрицы также имеет место быть. Так, чем больше размер матрицы, тем большим будет угол обзора, например:

• Матрица, диагональ которой составляет ¼ будет иметь угол обзора 64° при фокусном расстоянии 2,8;
• При этом матрица с диагональю ½ будет иметь угол обзора 96°.

Данные расчеты справедливы для обозначения горизонтального угла обзора, для поиска вертикального угла необходимо брать в расчет соотношение вертикальных и горизонтальных сторон матрицы.

Определяем необходимое фокусное расстояние

Практически во всех случаях возникает необходимость выбора оптимального угла обзора камеры, который может быть определен благодаря расчету ФР объектива. По сути, угол обзора является зависимой величиной от фокусного расстояния. Оно может разниться для каждого конкретного случая, и напрямую зависит от:

• Расстояния до объекта наблюдения;
• Размера матрицы;
• Размера наблюдаемого объекта.

Так, например, угол обзора в 100° хорошо подойдет для небольших тесных помещений, но будет непригоден для наблюдения за удаленными на несколько десятков метров объектами – при просмотре на записи просто невозможно будет различить детали объекта. При увеличении фокусного расстояния сужается угол обзора и появляется возможность наблюдения за относительно отдаленными объектами.

Зная несколько параметров камеры видеонаблюдения и некоторые данные об объекте наблюдения несложно определить необходимое в каждом конкретном случае ФР объектива.

Оптимальное ФР объектива рассчитывают по формуле:

F= h*S/Н или F= v*S/V, где

h – размер горизонтальной стороны матрицы;

S – расстояние до объекта слежения;

H – размер объекта наблюдения по горизонтали;

v – размер вертикальной стороны матрицы;

V – размер объекта наблюдения по вертикали.

Размер вертикальной и горизонтальной сторон сенсора камеры вы можете узнать из данной таблицы:

Для примера рассчитаем простую задачу. Дано: необходимо наблюдать за фасадной стороной небольшого гаража, шириной 4 метра, расстояние до объекта – 10 метров. Размер матрицы – ½ дюйма. Рассчитать подходящее ФР объектива камеры. Для решения воспользуемся формулой, и подставим все необходимые значения:

Рассчитав формулу мы получили, что ФР объектива должно равняться 16, но есть еще один нюанс. Очень важно, чтобы угол обзора камеры был больше рассчитанного, иначе кроме объекта наблюдения больше ничего не будет видно. Поэтому в данном случае оптимальным фокусным расстоянием объектива камеры будет 8-10 мм. Угол обзора при таких значениях будет равен около 35°, и вполне подойдет для видеонаблюдения за гаражом на расстоянии 10 метров. Ниже приведена подробная таблица с углами обзора камер с различными параметрами фокусного расстояния и размерами матрицы.

При необходимости время от времени менять угол обзора, или в любых сложных ситуациях, когда определиться с фокусным расстоянием до покупки камеры бывает проблематично, стоит приобретать камеры с вариофокальным объективом, которые позволяют регулировать угол обзора вручную. Диапазон ФР таких камер обычно лежит в пределах 2,8-12 мм. При использовании вариофокальных объективов вы можете приближать или отдалять картинку без потерь качества благодаря оптическому увеличению объектива.

Какой угол обзора выбрать?

Ответ на этот вопрос зависит от конкретной задачи, ведь каждая ситуация индивидуальна. Например, для видеонаблюдения за большой территорией без необходимости выделения конкретного объекта используют камеры с широкоугольным объективом 2,8-3,6 мм и углом обзора 70-140°.

Угол обзора 60° подобен углу обзора человеческого глаза, и является средним значением. Камеры с таким углом способны передавать детальное изображение с дальностью до объекта наблюдения до 10 м.

Камеры с длиннофокусным объективом и узким углом обзора (10-30°) применяются для наблюдения за отдаленными объектами, расстояние до которых может варьироваться от 20 до 70 метров, и зависит от ФР объектива.

Есть одна интересная особенность, которая позволяет определить расстояние уверенного распознавания объекта, и может служить своеобразной шпаргалкой при выборе камеры. Она заключается в примерном равенстве фокусного расстояния, выраженного в миллиметрах с дистанцией уверенного распознавания в метрах. Например, камера с матрицей 1/3 дюйма и объективом с фокусным расстоянием 12 мм сможет распознать человеческую фигуру на расстоянии 12 метров. На этом расстоянии размер наблюдаемой зоны будет равняться 3 метра в высоту, и 4 в ширину, что позволит достаточно уверенно провести идентификацию человека.

Источник: http://nabludaykin.ru/ugol-obzora-obektiva-kamery-videonablyudeniya/

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.

2. При одном и том же фокусе видеокамеры, аппарат с крупным габаритом матрицы будет обладать большим углом осмотра.

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

Итак, Фокусное расстояние и угол обзора видеокамеры — это важный параметр, который определит территорию захватываемую линзой объектива. Он влияет на качество изображения обозреваемой площади, показывая объект в деталях. Правильно выбранное фокусное расстояние позволяет различать требуемые объекты на необходимом расстоянии. Стоит помнить о том, что длиннофокусные объективы рекомендуется использовать, если нужно наблюдать за предметами, находящимися далеко от камеры. 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:

1. расстояние, на котором будет находиться наблюдаемый объект;
2. размер матрицы и объекта.

Из вышесказанного становится ясно, что для различных областей лучше всего подобрать камеру, угол обзора какой охватит все помещение, либо если требуется — часть территории. На сегодняшний день стандартное фокусное расстояние видеокамеры — 3.6мм. На стандартной матрице FullHD 1/2.8” это обеспечивает ракурс осмотра 80 градусов. Это усредненное значение, которое подходит для большинства задач. Такие параметры камеры обеспечивают просмотр лиц и номеров машин на дистанции до 15 метров

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.

Те, кто впервые устанавливает собственными силами систему наблюдения, допускают различные ошибки. Думая что, купив камеру с матрицей высочайшего разрешения, у которой объектив широкоформатный, покроют огромную площадь наблюдения. При этом рассчитывают на качественную картинку. Важно выбирать камеры с фокусным расстоянием, подходящим именно под Ваши конкретные задачи. Как мы уже отметили выше, для большинства объектов подходят камеры 3.6мм. Для более широкого обзора — 2.8мм. Если Вы затрудняетесь с выбором необходимой для Вас камеры видеонаблюдения, обратитесь к нашим специалистам и мы поможем сделать выбор!

Поделитесь этой статьей в Соцсетях!

Источник: https://donvision.ru/blog/focusnoe_rasstoyanie/

Хотите, чтобы система видеонаблюдения выполняла свои функции на все сто? Для этого необходимо правильно рассчитать фокусное расстояние. 

Очень часто в попытке сэкономить люди самостоятельно подбирают видеокамеры, после чего сильно разочаровываются в работе построенной системы наблюдения. Причин тому может быть множество: неверная схема размещения камер, не тот тип объектива, неправильно подобранные углы обзора. Как бы там ни было, клиент получает не то, чего ожидал. Чтобы вы не попали в подобную ситуацию, рекомендуем ознакомиться с изложенным ниже материалом.

Камера — не глаз

Несмотря на все достижения технического прогресса, даже самой лучшей камере наблюдения всё ещё очень далеко до человеческого глаза. Сколь высоким бы ни было разрешение сенсора, ни одна компактная камера не может тягаться с глазом по части динамического диапазона, различимости деталей и скорости фокусировки на отдельном объекте. Мы можем смотреть вдаль вплоть до самого горизонта и в следующую секунду рассматривать линии на собственной руке.

Мы можем наблюдать за объектом, находящимся справа, затем молниеносно перевести взгляд на другой объект, находящийся на 130° левее. Камера же вынуждена смотреть прямо и всегда на то расстояние и под таким углом, на которое ей позволяет фокусное расстояние объектива.

Многие специалисты в сфере видеонаблюдения считают этот параметр чуть ли не более значимым, чем разрешение сенсора, ведь от него напрямую зависит, опознаем ли мы лицо злоумышленника или нет.

Влияние фокусного расстояния на угол обзора

Угол обзора видеокамеры определяется фокусным расстоянием её объектива: чем это расстояние больше, тем меньше угол. Широкий угол зрения позволяет вам держать в кадре большую площадь, но не даёт нужной детализации. В то же время узкий угол даёт прекрасную детализацию обозреваемого сектора, но вместе с тем сужает поле зрения — вы видите меньше. Широкий угол отлично подходит для наблюдения за обширной территорией, например, за участком возле контрольно-пропускного пункта или за стоянкой авто.

Узконаправленный объектив хорошо себя проявляет, когда важно наблюдать один объект с максимально возможной детализацией: это может быть касса супермаркета или рабочее место офисного сотрудника. К слову, достаточно часто покупатели совершают ошибку, полагая, что недостаток детализации при широком угле обзора удастся компенсировать высокой разрешающей способностью. К сожалению, это невозможно: аберрации оптической системы просто не дадут донести до матрицы свет без искажений. Судите сами:

В Сети содержится масса таблиц и формул, помогающих рассчитать фокусное расстояние объектива. Однако все они носят лишь приблизительный характер, а зачастую и вовсе могут ввести в заблуждение неискушённого клиента. Как правило, подобные формулы заимствованы из устаревших справочников и ГОСТов, составленных для аналоговых камер с весьма посредственной матрицей. Чтобы по-настоящему оценить возможности оборудования и понять, с какого расстояния та или иная камера сможет распознать лицо человека или номерной знак авто, нужно посмотреть отснятое ею видео.

Предлагаем вам ознакомиться с нашим роликом, в котором наглядно показана способность камер распознавать лица и номера машин в зависимости от формата (HD или Full HD) и фокусного расстояния объектива. Нами были протестированы объективы 3,6 мм, как наиболее универсальные, а также чуть более узкоспециализированные 6 мм.

СОВЕТ:
Чтобы узнать расстояние, с которого можно будет распознать лицо человека и номерной знак авто:

• умножьте фокусное расстояние Full HD камеры на 5;
• умножьте фокусное расстояние HD камеры на 3.

Разумеется, такой расчёт носит лишь приблизительный характер. Для получения более точных данных о фокусном расстоянии рекомендуем полагаться на личный опыт или же воспользоваться математической формулой, которую мы приведём позже.

Как вы уже поняли, при выборе фокусного расстояния крайне важно найти оптимальный баланс между детальностью изображения и полем зрения. Следует также иметь в виду, что все короткофокусники (2,8 мм и меньше) грешат оптическим искажением по краям кадра, из-за чего возникает ощущение, будто смотришь в дверной глазок. Чтобы избежать этого, стоит остановить свой выбор на объективах с бóльшим фокусным расстоянием.

Наиболее универсальными в данном отношении являются объективы 3.6 мм. Они дают достаточно широкий угол обзора и вместе с тем не нарушают симметрию кадра. Вместе с тем не рекомендуем зацикливаться на одном типе камер, даже если их угол обзора кажется вам оптимальным. Помните: качественные системы наблюдения всегда основываются на тщательной компоновке нескольких камер с различными углами обзора и типами объективов.

Вычисляем фокусное расстояние под определённую задачу

Чтобы правильно подобрать тип объектива и его фокусное расстояние, нужно обладать следующими данными:

1. Место, где будет смонтирована камера наблюдения

Для отображения качественной, детализированной картинки камера наблюдения должна правильно подбирать диафрагму, то есть менять диаметр затвора в зависимости от степени освещённости сцены. Все современные уличные видеокамеры способны автоматически регулировать данный параметр, так как освещение постоянно меняется в зависимости от погоды и времени суток. Более того, топовые модели способны производить анализ освещённости на более глубоком уровне. Этому помогает технология WDR (Wide Dynamic Range), способная «вытягивать» картинку даже при ярком фронтальном освещении.

2. Дистанция до объекта и размер охватываемого периметра

Зная эти параметры, можно вычислить приблизительное фокусное расстояние. Оно рассчитывается по формуле:

f = v • S/V,

где: f — фокусное расстояние; v — размер сенсорной матрицы по вертикали; S — дистанция до наблюдаемого объекта (в метрах);

V — высота объекта (в метрах).

Размер матрицы можно определить, пользуясь данной таблицей:

Приведём пример расчёта. Предположим, нам нужно вести наблюдение за сегментом здания высотой 18 метров с дистанции 30 метров. Для камеры наблюдения, оснащённой матрицей формата 1/3″, получаем:

f = 3,6 • 30/18 = 6 мм

Следовательно, для наших целей лучше всего подойдёт объектив с фокусным расстоянием 6 миллиметров. Однако следует иметь в виду, что такой расчёт вовсе не гарантирует распознавания лиц и номеров авто. Руководствуясь данной формулой, можно лишь понять, будет ли камера охватывать нужную территорию.;

3. Потребность в изменении угла зрения по мере использования

Если в процессе наблюдения предстоит менять угол съёмки, следует подыскать камеру с ручным или механическим трансфокатором. В противном случае подойдёт любая камера без такового. Ручной трансфокатор настраивается с помощью отвёртки, механический позволяет регулировать приближение/удаление прямо с пульта.

СОВЕТ:
Всегда подбирайте фокусное расстояние в соответствии с размером наблюдаемого периметра и не пытайтесь заменить две камеры одной. Если перед объективом вдруг окажутся хорошо освещённые предметы или люди, частично перекрывающие обзор, электроника откорректирует экспозицию матрицы в соответствии с общей освещённостью кадра. Это равносильно понижению чувствительности камеры, в связи с чем дальность обнаружения существенно ухудшится.

Типы объективов

В сфере видеонаблюдения широко распространены шесть типов объективов.

Фиксированные

С фиксированными объективами всё предельно просто — они не позволяют менять фокусное расстояние и их конструкция предельно проста. По этой причине они стоят дёшево и пользуются широким спросом. Такие объективы обычно выбирают, когда настраивают систему наблюдения один раз и надолго.

Варифокальные

Варифокал позволяет вручную настраивать фокусное расстояние, в связи с чем имеет более широкую область применения. Варифокальные объективы предпочитают фиксированным, когда есть вероятность перемонтирования камер на другой объект или имеется необходимость настройки углов непосредственно на объекте с целью полного устранения слепых зон.

Трансфокаторы (варифокал с мотором)

Существуют камеры, оснащённые трансфокатором — моторизированным варифокальным объективом, позволяющим менять фокусное расстояние дистанционно. Их главным минусом является высокая цена. Ещё один минус заключается в полном отсутствии или очень плохой работе автофокуса. Как правило, такие камеры используются в сложных системах наблюдения, когда необходимо контролировать большое открытое пространство.

Рыбий глаз

Объективы «рыбий глаз» в какой-то мере уникальны. Они дают возможность вести панорамную съёмку всего помещения, а потом программно разбивать видеопоток на несколько виртуальных камер. Хранить материал можно в изначальном сферическом виде, а при необходимости доставать из архива и отсматривать нужный сектор с цифровым увеличением.

PTZ

Камера PTZ даёт пользователю полный удалённый контроль над выбором направления съёмки и зумом. Устройство может управляться автоматически (по заранее заданному алгоритму) или вручную. Топовые модели имеют встроенную на уровне прошивки функцию автослежения за движущимся объектом. Если камера засекает изменение пикселей в поле своей видимости, она тут же перемещает видоискатель и фокусируется на этом месте.

SpeedDome

SpeedDome — это очень скоростные поворотные купольные камеры с мощным оптическим зумом (до 35X). Они имеют широкие настройки управления и отлично подходят для наблюдения за большой открытой территорией.

Заключение

Надеемся, наша статья, основанная на опыте применения различных объективов с широким диапазоном фокусных расстояний, будет для вас полезной. Подбирайте правильное оборудование, опираясь на собственный визуальный опыт или же математические расчёты, произведённые специалистами. Только в этом случае система наблюдения будет выполнять свои охранные функции на все сто!

Статья размещена с согласия автора: ООО «СамараКам» Оригинал статьи: www.samaracam.ru

Чтобы комментировать и отвечать на комментарии зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте

Источник: https://profitsistems.ru/index.php/blogs/stati-o-video/171-podbiraem-fokusnoe-rasstoyanie-ob-ektiva

Принцип расчета фокусного расстояния камеры видеонаблюдения

Фокусное расстояние объектива камеры видеонаблюдения — это параметр, который мы берем за основу при расчете зоны обзора камеры.  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.

Параметры, влияющие на угол обзора

Как известно, три основных параметра видеокамеры взаимозависимы, это:

1. Фокусное расстояние объектива;
2. Угол обзора объектива;
3. Физический размер матрицы видеокамеры.

Чем больше фокусное расстояние объектива, тем меньше угол обзора. Это значит, что можно наблюдать за объектами, которые находятся на относительно большом удалении от камер видеонаблюдения. И наоборот, чем меньше фокусное расстояние, тем больше угол обзора.

Угол обзора, также зависит от размера матрицы. Чем больше размер матрицы, тем меньше угол обзора камеры и наоборот.

Угол обзора камеры влияет:

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

Расчет фокусного расстояния камеры видеонаблюдения нужен для правильного подбора видеокамеры. Зачастую роизводители указывают в технических характеристиках физический размер матрицы, фокусное расстояние и реже угол обзора. Но для понимания, рассмотрим, что влияет на выбор фокусного расстояния.  Это:

1. На каком расстоянии находится объект наблюдения;
2. Физического размера матрицы;
3. Размера объекта.

Итак, имея 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

Приведем пример расчета фокусного расстояния и выбор камеры. Так при необходимости наблюдения за въездом и проходом через ворота на территорию предприятия с целью обнаружение автомобилей 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:

F=3.2*7/6=3,7 мм,

где 3,2 размер матрицы по вертикали, т.к. в камере Proto AHD-1W-EH10F(?)IR установлена матрица размером  1/4”.

При достаточно простых расчетах видно, что камере Proto AHD-1W-EH10F36IR по силам не только обнаружение, но и распознавание человека на объекте, не говоря уже о номерах автомобилей.

На самом деле кроме этого 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 лишь хотели показать на данном примере только методику расчета фокусного расстояния и выбора камеры по этому расчету.

Бывают ситуации, когда невозможно четко определить зону контроля видеокамеры или существует необходимость менять размер этой зоны, с определенной периодичностью периодичностью и наоборот, когда нужно более точно определить зону контроля. В этих случаях поможет камера с вариофокальным объективом, на которых можно менять без особых проблем фокусное расстояние вручную.

Для расчета фокусного расстояния камер видеонаблюдения есть специальные онлайн калькуляторы. Вы можете перейти по ссылкам ниже, чтобы быстро рассчитать нужные параметры.

Ссылка 1, ссылка 2.

Есть одна интересная особенность, которая позволяет определить расстояние уверенного распознавания объекта, и может служить своеобразной шпаргалкой при выборе камеры. Она заключается в примерном равенстве фокусного расстояния, выраженного в миллиметрах с дистанцией уверенного распознавания в метрах.

Например, камера с матрицей 1/3 дюйма и объективом с фокусным расстоянием 12 мм сможет распознать человеческую фигуру на расстоянии 12 метров. На этом расстоянии размер наблюдаемой зоны будет равняться 3 метра в высоту, и 4 в ширину, что позволит достаточно уверенно провести идентификацию человека.

Также на практике  можно отталкиваться от следующих правил:

дистанция уверенного распознавания знакомого вам человека, выраженная в метрах, примерно соответствует фокусному расстоянию, выраженному в миллиметрах.

дистанция для идентификации незнакомого человека. Значение фокусного расстояния объектива в миллиметрах примерно равно расстоянию до человека в метрах, деленное на два.

дистанция для обнаружения человека в поле зрения камеры. Значение фокусного расстояния объектива в миллиметрах примерно равно расстоянию до человека в метрах, помноженное на семь.

дистанция для распознавания номера автомобиля. Значение фокусного расстояния объектива в миллиметрах примерно в 1,5 раза меньше расстояния до номера автомобиля в метрах.

для распознавания силуэта человека требуется, чтобы на экране монитора он занял 1/10 часть.

для идентификации знакомого вам человека его фигура должна занимать 1/3 экрана монитора.

для идентификации не известного вам лица на экране монитора необходимо отобразить 2/3 высоты человека

для распознавания номера автомобиля, номер должен занимать не менее 1/2 части экрана

Также в некоторых случаях, может оказаться полезной информация о максимальных линейных размерах (горизонтальные х вертикальные) видимого объекта в зависимости от дистанции до него и фокусного расстояния объектива. Расчеты сделаны для видеокамер с форматом матрицы 1/3″.

Дистанция

Фокусное расстояние объектива, мм

2,45

2,8

2,96

3,6

3,7

4

4,9

6

8

12

16

36

72

3 м.

6х4,5

5,1×3,8

5×3,75

4×3

3,95×2,96

3,8×2,85

3×2,25

2,4×1,8

1,8×1,35

1,2×0,9

0,9×0,67

5 м.

10×7,5

8,25×6,2

8,4×6,3

6,6×4,5

6,5×4,9

6×4,5

4,9×3,7

4×3

3×2,25

2×1,5

1,5×1,12

0,66×0,5

10 м.

20×15

13×9,7

17×12,8

13×10

13×9,8

12×9

10×7,5

8×6

6×4,5

4×3

3×2,2

1,3×0,97

0,66×0,5

20 м

40×30

34×25,5

34×25

26×20

28×19

22×16,5

19,5×14,6

16×12

12×9

8×6

6×4,5

2,7×2

1,3×0,97

30 м.

60×45

51×38

50×37

40×30

39×29

36×16,5

29,5×22,1

24×18

18×13,5

12×9

9×6,7

4×3

2×1,5

40 м.

80×60

69×52

65×49

53×40

52×39

48×36

39,5×29,6

34×25

24×18

16×12

12×9

5,4×4,1

2,7×2

50 м.

65×49

95×71

49×37

40×30

30×22

20×15

15×11,2

6,6×4,9

3,4×2,5

80 м.

79×59

64×48

48×32

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://zapishemvse.ru/princip-rascheta-fokusnogo-rasstoyaniya-kamery-videonablyudeniya/

Фокусное расстояние камеры видеонаблюдения

Расчет оптимальной структуры системы безопасности квартиры, офиса или придомовой территории основан на учете множества кореллирующих между собой параметров. Одним из них является фокусное расстояние камеры видеонаблюдении, определяющее способность устройства видеть территорию под узким или широким углом зрения. Для просмотра коридоров или тоннелей потребуется узкий, в целях контроля двора или стадиона его потребуется увеличить.

Что это?

Расчеты архитектуры системы требуют знания нескольких параметров устройств. Фокусное расстояние – это та ее характеристика, которая принимается за базу при определении угла ее обзора. Устройство может быть нацелено на небольшой участок, а может и охватывать зону всего двора. От количества попадающей в объектив визуальной информации зависит ее качество, подробность, четкость и вероятность эффективного кадрирования и увеличения. Рассчитать угол обзора можно самостоятельно, для этого потребуются только базовые знания геометрии. Измеряется эта характеристика в миллиметрах.

Расчет

Даже не имея специальных знаний, найти требуемый угол обзора можно самостоятельно. Расчет основывается на совокупности двух параметров:

1. самого фокусного расстояния;
2. метрических размеров матрицы.

Пропорция в этом случае прямая. Чем больше фокусное расстояние или физический размер матрицы, тем на меньший угол обзора может рассчитывать пользователь. Китайские и европейские заводы указывают в мануалах к своему устройству все три значимых параметра, но, приобретая камеру, необходимо понимать, как именно выбрать нужные значения для того, чтобы устройство хорошо работало именно на предназначенном для него участке территории.

Для расчета необходимо определить и записать 3 параметра:

• физический размер матрицы;
• дистанция до предполагаемого объекта наблюдения (если речь идет о территории – до ее границы);
• габариты самого объекта (предполагается наблюдать за человеком в кабинете или за маневрами локомотива).

При знании этих параметров, их можно подставить в такую формулу:
Ф=МГ*РГ / РО или, второй вариант, F=МВ*РГ/ВО

В это этой формуле:

• Ф – фокусное расстояние;
• МГ – размер матрицы в горизонтальном измерении;
• РГ – расстояние до объекта или границы территории;
• РО – габариты объекта, также по горизонтали – длина автомашины, ширина двора ли лестничной клетки;
• МВ – вертикальный физический размер матрицы;
• ВО – вертикальный размер самого объекта.

Подставив данные в формулы, можно узнать требуемое фокусное расстояние.

Физические размеры матрицы можно узнать, исходя из следующих параметров:

• если она имеет параметры 1/2”, то по горизонтали размер будет 6,4 мм, по вертикали – 4,8 мм;
• если она имеет параметры 1/3”, то по горизонтали размер будет 4,8 мм, по вертикали – 3,6 мм;
• если она имеет параметры 1/4″, то по горизонтали размер будет 3,2 мм, по вертикали – 2,4 мм.

Эти цифры останутся неизменными для всех моделей камер всех производителей.

Пример расчета

Для ориентирования в конкретной ситуации можно привести следующий пример расчета: камера установлена во дворе офиса и ее задачей будет распознать лицо человека, входящего в калитку или машины, проезжающей в ворота. Ширина ворот (горизонтальные параметры объекта) – 6 м, длина до них – 7 м.

У пользователя установлена камера с матрицей 1/4″. Таким образом, F (фокусное расстояние) = 3.2*7/6=3,7 мм. Величина 3,2 характеризует горизонтальные размеры матрицы этого типа. 3,7 мм – это величина, которая даст угол обзора в промежутке между 60-70 градусами.

Качественно распознать лицо на такой дистанции с камерой с этим фокусным расстоянием не получится. Она сможет предложить только его приметы – рост, пол, цвет и тип одежды. Расчеты можно проводить не вручную, существуют программы-калькуляторы, которые сделают это автоматически.

Как выбрать фокусное расстояние?

Выбор выставляемых владельцем охраняемой территории нормативов зависит от задач, поставленных перед конкретным устройством. Необходимо исходить из следующих факторов:

1. Широкоформатные камеры имеют угол обзора более 100°. Они предназначены для контроля за большими территориями. Человеческое лицо при таком формате будет различимо на расстоянии не более 3 метров, и увеличить его не получится. Но для контроля за периметром, движениями вокруг него и проникновением за него она станет оптимальным решением.
2. Узкоформатные видеокамеры, которые могут обеспечить угол обзора около 20°. предложат наблюдателю очень подробную картинку, которую легко можно увеличить и кадрировать, на дистанции 30-50 м.
3. Среднеформатные устройства составляют около 80% всего предложения на рынке. Они многофункциональны, их угол обзора колеблется в диапазоне 50-70°. Это дает возможность с легкостью проводить наблюдение на больших площадях, а отдельные объекты, например, человек на автостоянке буде различим в деталях на дистанции около 10 м. Но пользователь должен пометить, что этого качества передачи может не хватить для распознавания номера машины или внешности человека, с использованием для этого профессионального программного обеспечение.

Правильный выбор фокусного расстояние позволит нацелить глазок устройства таким образом, чтобы получать необходимое количество оперативной информации о происходящем в контролируемом пространстве в допустимо возможном качестве.

Другие статьи:

Источник: http://www.ip-nablyudenie.ru/fokusnoe-rasstoyanie-kamery-videonablyudeniya

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:

1. На каком расстоянии находится объект наблюдения;
2. Физического размера матрицы;
3. Размера объекта.

Итак, имея заданные  технические характеристики камеры, можно рассчитать  фокусное расстояние объектива камеры видеонаблюдения по следующим формулам:

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:

F=3.2*7/6=3,7 мм,

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.

Фокусное расстояние, мм Угол обзора, градусов По горизонтали По вертикали 2 77 62 2,2 72 57 2,4 67 53 2,8 59 46 3 56 44 3,3 52 40 3,6 48 37 4 44 33 4,5 39 30 5 35 27 6 30 23 7 26 19 8 23 17 9 20 15 10 18 14 12 15 11 16 11 8,6 20 9,1 6,9 25 7,3 5,5 30 6,1 4,6 40 4,6 3,4 50 3,7 2,7 60 3,1 2,3 70 2,6 2,0 80 2,3 1,7 100 1,8 1,4 120 1,5 1,1

Фокусное расстояние, мм Угол обзора, градусов По горизонтали По вертикали 2 100 84 2,2 95 79 2,4 90 74 2,8 81 65 3 77 62 3,3 72 57 3,6 67 53 4 62 48 4,5 56 44 5 51 40 6 44 33 7 38 29 8 33 25 9 30 23 10 27 20 12 23 17 16 17,1 12,8 20 13,7 10,3 25 11,0 8,2 30 9,1 6,9 40 6,9 5,2 50 5,5 4,1 60 4,6 3,4 70 3,9 2,9 80 3,4 2,6 100 2,7 2,1 120 2,3 1,7

Фокусное расстояние, мм Угол обзора, градусов По горизонтали По вертикали 2 110 94 2,2 105 88 2,4 100 83 2,8 91 75 3 87 71 3,3 82 66 3,6 77 61 4 71 56 4,5 65 51 5 59 46 6 51 39 7 44 34 8 39 30 9 35 27 10 32 24 12 27 20 16 20,2 15,2 20 16,2 12,2 25 13,0 9,8 30 10,9 8,2 40 8,2 6,1 50 6,5 4,9 60 5,4 4,1 70 4,7 3,5 80 4,1 3,1 100 3,3 2,5 120 2,7 2,0

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.

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.

Статьи

Источник: https://systemstv.ru/fokusnoe-rasstoyanie-kamery-videonablyudeniya/

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.

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.

Угол обзора

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

Небольшой зоной обхвата отличаются узкоугольные конструкции. Их используют для установки перед банкоматами и кассовым оборудованием.

Стоит учитывать следующие советы:

1. Оборудование от 3 до 30 градусов (узкоугольное) подходит для монтажа на лестницах, рядом со зданиями и в коридорах.
2. Приборы со средним углом от 30 до 70 градусов подходит для зон средней площади. Это могут быть парковки, офисы и кабинеты.
3. Устройства широкоугольного типа до 95 градусов используются для наблюдения за большими помещениями и входными группами.

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.

Читайте так же:  Как определить IP-адрес камеры видеонаблюдения

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.

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.

Читайте так же:  Знакомимся с настройкой видеонаблюдения и оборудования

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

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