На что влияет фокус камеры

Автор: | 12.03.2024

Уважаемые посетители, рекомендуем посмотреть нашу новую статью по выбору объективов для камер наблюдения. В этой статье рассмотрен выбор объективов для камер высокого разрешения и преведены примеры качества распознавания в зависмости от расстояния и угла обзора.

Основная дилемма при выборе камеры для системы видеонаблюдения, это фокусное расстояние линзы, именно от него зависит то, что Вы в итоге увидите. С одной стороны человеку надо видеть все вокруг, т.е. иметь максимальный угол обзора, с другой стороны нужна детализация изображения, которой можно добиться, только уменьшая угол обзора.

Для примера, устанавливаем две одинаковые камеры с фокусом 8мм и 3.6мм, на широкоугольной камере взгляд «цепляется» за какой то элемент на изображении, например автомобильный номер – он не виден. Но зато он виден на узкоугольной камере с фокусом 8мм и создается впечатление, что камера с объективом 3.6 хуже, хотя на самом деле камеры одинаковые, за исключением объективов.

Как же подобрать необходимый фокус объектива камеры видеонаблюдения? Самый простой способ, это купить камеру с варифокальным объективом.

Варифокальный объектив.
variofakalnyy obektiv Домострой
Это объектив, который позволяет произвести изменение фокусного расстояния и подстроить на месте тот угол обзора, который необходим. Но у варифокального объектива есть ряд существенных минусов:

1.Высокая цена объектива
2.Больший размер, по сравнению с объективом, имеющим фиксированный фокус и как следствие, больший размер самой камеры.
3.Сложность в точной фокусировки изображения. На небольшом тестовом мониторе, который можно подключить к камере, изображение мелкое и невозможно точно настроить, а просмотр на большом мониторе не всегда возможен.
4.Изображение с варифокального объектива несколько хуже, чем с фиксированного.

Читайте также  Люстра в спальню гостиную

Как выбрать нужный фокус?
Необходимо нарисовать план помещения или объекта, отметить место планируемой установки камеры, оценить, под каким минимальным углом обзора будет видно все, что Вам необходимо. Сверить по таблице какой фокус соответствует Вашему углу.
lens focuse Домострой
Если на бумаге Вам работать сложно, то советую программу IP Video System Design Tool 7, имеющую бесплатный триальный период, на которой можно быстро нарисовать план, разместить камеры и подобрать нужный фокус.
soft Домострой
Всегда ли нужно идти на компромисс?
Как уже ранее было отмечено, нам необходимо выбрать одно из двух – либо детализацию, либо угол обзора. Какие еще есть варианты? Если брать аналоговые камеры, то одним из вариантов решения является выбор видеорегистраторов и камер в стандарте 960Н, это широкоформатный стандарт, который позволяет видеть в 1.33 раза более широкую картинку с камеры при том же фокусе объектива. Либо переход на IP видеонаблюдение, поскольку детализация HD камеры с разрешением 1280х720 по пикселям в 2.5 раза выше, чем у аналоговой камеры и примерно в 4 раза выше по субъективному взгляду на изображение. Дело в том, что при размерности матрицы аналоговой камеры в 0.4 мегапикселей, после преобразования изображения в аналоговый сигнал происходят определенные потери. При передачи изображения по кабелю также происходят потери и при кодировании кодеком H.264 еще раз происходят потери качества. В результате мы имеем реальное соотношение, близкое к 1:4.
Таким образом, изображение с одной камеры 720р и объективом 3.6мм будет более информативно, чем изображение с двух аналоговых камер с фокусом 8мм. Если же надо еще большую детализацию, то можно выбрать FullHD камеру с разрешением 1920х1080.
При этом стоимость одной IP HD камеры примерно равна стоимости двух аналоговых камер, но затраты на монтаж делают установку одной IP камеры вместо двух аналоговых более выгодным.

Читайте также  Маленький дом в американском стиле

Особенности широкоугольных объективов.

В рамках статьи хочу отметить, что чем выше угол обзора, тем выше нелинейные искажения по краям изображения. И даже хорошие объективы дают такой эффект.

sh ob1 Домострой
Крайним случаем широкоугольного объектива является так называемый объектив «рыбий глаз» имеющий максимальный угол обзора. Такие объективы устанавливаются, например, в центре под потолком помещения и способны обозревать всю комнату одной камерой.

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?

focus primer ДомостройРасчеты 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.

fokusnoe rasstoyanie ДомостройПропорция 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.

focusnoe rasstoyanie Домострой

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.

focus1 Домострой

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?

focus2 Домострой

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.

focus3 Домострой

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!

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.

Поделитесь этой статьей в Соцсетях!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *