Фокусное расстояние угол обзора таблица. Как выбрать камеру видеонаблюдения

Дата: 28.01.2019

Одним из основных параметров, который учитывается при выборе камеры видеонаблюдения является степень детализации изображения. Зависит она от отображаемого на мониторе размера объекта наблюдения и определяется задачами , стоящими перед системой.

Стоит заметить, что однозначно критерии этого выбора не определены - многие пользуются требованиями Британского МВД, существуют рекомендации ГУВО МВД России, отдельных производителей камер видеонаблюдения, поэтому данные различных источников могут не совпадать, что, впрочем, является некритичным.

Детализация изображения зависит от угла обзора камеры или фокусного расстояния объектива, поскольку эти величины взаимосвязаны, а вот разрешение влияет на этот параметр достаточно опосредованно. Поэтому, чтобы правильно выбрать камеру видеонаблюдения, следует руководствоваться размером зоны обзора в которой должен находиться наблюдаемый объект (рис.1).

Данные приведены для горизонтальной плоскости и матрицы размером 1/3". Одно очевидное замечание - камера будет отображать объекты, находящиеся также на других расстояних, но уже с иной степенью детализации.

Поскольку удобнее выбирать камеру по фокусному расстоянию ОБЪЕКТИВА и дистанции до объекта, то можно воспользоваться формулой:

f=R*k , где:

f - фокусное расстояние (мм),
R - дистанция до объекта (м),
k - коэффициент для различных задач (указан на рисунке).

Следует заметить, что приведенные данные обеспечивают гарантированное и комфортное для оператора видеонаблюдения решение задач обнаружения, идентификации, опознания. На практике, чтобы выбрать нужную камеру, приведенные коэффициенты можно округлить до:

0,25 - обнаружение человека,
1 - опознание знакомого,
2,5 - идентификация незнакомого.

Например, для обнаружения человека с расстояния 20 метров f=20*0,25=5 мм , а его идентификации при том же расстоянии требует f=20*2,5=50 мм . При выборе этого параметра из стандартного ряда значений следует брать ближайшее большее, то есть фокусное расстояние объектива соответственно должно быть 6 и 50 миллиметров.

Теперь, что касается выбора разрешения камеры . Оно при прочих равных условиях определяет минимально различимый элемент объекта наблюдения. В свою очередь, на вертикальный размер идентифицируемого объекта должно приходиться не менее определенного количества минимально различимых элементов.

Если выбирать камеру, руководствуясь приведенными выше критериями, то при решении любой задачи разрешения аналоговых видеокамер, которое по вертикали составляет порядка 400 ТВЛ, вполне достаточно. IP камеры также без проблем обеспечивают требуемый параметр.

Камеры высокого разрешения целесообразно применять в системах, имеющих программную обработку изображения (различного рода видеоаналитика, например). Организация же видеонаблюдения дома (в квартире) или на даче чрезмерно жестких требований к этому параметру, как правило, не предъявляет.

Кроме того, при выборе видеокамер для различных условий эксплуатации следует учитывать и другие их технические характеристики . Особенно это касается камер уличного видеонаблюдения , но об этом в других материалах.

* * *

© 2014-2017 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют исключительно ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

F - фокусное расстояние объектива	Горизонтальный угол обзора, для ПЗС–матриц 1/3"	Возможность обнаружения человека	Возможность идентификации человека	Возможность определения номера автомобиля
2.8 mm	86°	до 19 м	до 1.6 м	-
2.9 mm	83°	до 20 м	до 1.65 м	-
3.6 mm	72°	до 25 м	до 2.3 м	-
4.0 mm	67°	до 28 м	до 2.6 м	до 2.6 м
6.0 mm	48°	до 42 м	до 3 м	до 4 м
8.0 mm	36°	до 56 м	до 4 м	до 5 м
9.0 mm	30°	до 63 м	до 4.5 м	до 6 м
12.0 mm	25°	до 84 м	до 6 м	до 8 м
16.0 mm	17°	до 112 м	до 8 м	до 10 м
25.0 mm	12°	до 175 м	до 12.5 м	до 16 м
50.0 mm	6°	до 350 м	до 25 м	до 33 м
80.0 mm	3.3°	до 560 м	до 40 м	до 53 м
100.0 mm	2.8°	до 700 м	до 50 м	до 66 м
120.0 mm	2.1°	до 840 м	до 60 м	до 80 м

Если на то, что снимает камера не будет смотреть оператор, система видеонаблюдения теряет смысл. Следует учитывать, что помимо того, что камера что-то снимает, за происходящем должен кто-то наблюдать. Не имеет значения, насколько идеальную систему вы построите, крайне важно - что будет на экране монитора. Кроме горизонтального угла обзора, существует еще вертикальный (примерное соотношение 4 к 3), и это составляет размер видимой картинки (см. рис.).

При подборе камеры видеонаблюдения очень важно учитывать угол обзора. Важно учитывать как горизонтальный угол обзора, так и вертикальный. Эти два параметра зависят от нескольких параметров камеры: это фокусное расстояние объектива, матрицы и самого объектива. Эти параметры прямо пропорционально влияют на детализацию съемки, определение объекта: будь то регистрационный номер автомобиля, либо лицо человека.

Необходимо понимать:

Как правило, камера наблюдения с объективом 1/2.8 мм имеет больший угол обзора по горизонтали и дает общую картину происходящего на объекте, нежели камера с объективом 50 мм, которая имеет гораздо меньший угол обзора, но гораздо большее расстояние определения детальности съемки и определение объекта. Это расстояние в камере с объективом 50 мм. в десятки раз больше.

Если Вы подбираете камеру видеонаблюдения для определения регистрационных знаков автомобиля, которая будет смотреть на въезд - то необходимо брать камеру с большим объективом. Если же нужна общая картина происходящего и большой угол обзора - следует выбирать камеру видеонаблюдения с меньшим объективом.

(улица / помещение). Для уличных видеокамер используются (изменение диаметра входного отверстия объектива/регулировка входящего потока света). Для видеокамер, устанавливаемых в помещении, используются объективы с ручной диафрагмой или без диафрагмы.

Размер зоны наблюдения, т.е. размеры и расстояние до объекта наблюдения. Если эти данные известны, то необходимое фокусное расстояние вычисляется по следующим формулам: 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.

Пример: Необходимо с расстояния 25м наблюдать за фасадом здания шириной 15м. Тогда для видеокамеры с матрицей 1/3" получим f= 4,8*25/15=7,99мм. Следовательно, выбираем объектив с фокусным расстоянием 8 мм.

Всегда выбирайте фокусное расстояние объектива соответствующим размеру зоны наблюдения: если в поле зрения видеокамеры попадут посторонние хорошо освещенные предметы на близком расстоянии, то электронный затвор автоматически уменьшит время экспозиции матрицы по усредненной освещенности кадра, что будет эквивалентно уменьшению чувствительности самой видеокамеры. В этом случае предельная дальность обнаружения резко сократится.

Формат матрицы . Видеокамеры с матрицей 1/2" могут работать с объективами 1/2" и 1/3". Видеокамеры 1/3", только с объективами 1/3".

Необходимость изменения угла поля зрения в процессе работы. В этом случае используются Manual Zoom (ручные) или Motor Zoom (с электроприводом) .

Углы обзора 1/3" видеокамер. Все приведенные в таблице данные приблизительные и даны в качестве начальной справки.

Объектив (фокусное расстояние), мм	Угол обзора по вертикали, град	Угол обзора по горизонтали, град	Угол обзора по диагонали, град	Дистанция распознавания, м	Дистанция наилучшего качества, м (идентификации)















					Объективы обеспечивают полное разрешение , высокий контраст. Это достигается в первую очередь качеством всех элементов объективов. В изделиях ведущих производителей, как правило, используются только стеклянные линзы, причем самой тонкой шлифовки. Скрупулезный подбор, сочетание линз со сферическими и асферическими поверхностями, тщательный расчет и точность механической конструкции - все это сводит к минимуму возможные геометрические и хроматические аберрации. Еще одна важная особенность - их прочные корпуса, использование которых позволяет значительно снизить чувствительность изделий к вибрации, ударам, а также колебаниям температуры окружающей среды. Широкая апертура мегапиксельных объективов позволяет получать четкие изображения при низкой освещенности. Кроме того, эти объективы обеспечивают высокую точность распознавания изображений, что достигается путем уменьшения уровня искажений и улучшением показателя равномерности освещения, передаваемого на ПЗС-сенсор. В линейках мегапиксельных объективов ведущих производителей, как правило, присутствуют изделия с разным фокусным расстоянием.