Угол обзора камеры видеонаблюдения — зависимость от фокусного расстояния. Фотоаппарат угол обзора


Углы обзора видеокамер, фокусные расстояния объективов

При условии, что объект наблюдения должен полностью попадать в поле зрения по высоте, фокусное расстояние объектива видеокамеры можно рассчитать по следующей формуле:

f = v * D / V, где

  • v — высота светочувствительной матрицы видеокамеры в миллиметрах.
  • D — расстояние до объекта наблюдения в в миллиметрах.
  • V — высота объекта наблюдения в в миллиметрах.

Размеры светочувствительных матриц видеокамер (высота*ширина):

  • 1/2.7 дюйма — 4,00*5,33 мм
  • 1/3 дюйма — 3,60*4,80 мм
  • 1/4 дюйма — 2,40*3,20 мм

Ниже приведены зоны детализации для видеокамер с различными матрицами и фокусными расстояниями объективов.

Зоны детализации (расстояние от видеокамеры до объекта наблюдения, при котором выполняется одно из следующих условий):

  1. Наблюдение: объект занимает от 25 до 30 % высоты экрана. В этом масштабе различаются характерные детали объекта, например, одежда.
  2. Узнавание: объект занимает по меньшей мере 50 % высоты экрана и можно сказать с высокой степенью определённости, наблюдалася ли он ранее в зоне наблюдения.
  3. Идентификация: объект занимает по меньшей мере 100 % высоты экрана, качество изображения и уровень детализации достаточны для однозначного установления личности.

Видеокамеры с диагональю матрицы 1/2.7 дюйма:

Фокусное расстояние объектива, ммУглы обзора, °Зоны детализации, м2.83.63.84568101216506090100120150
По горизонталиПо вертикалиНаблюдениеУзнаваниеИдентификация
1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп
92.660.9101521.421.926.330.134.25.027.5210.710.913.11517.12.513.765.355.476.567.528.55
78.349.212.919.327.528.133.838.7446.459.6713.814.116.919.3223.224.846.887.038.449.6711
75.246.913.620.42929.735.640.846.46.8110.214.514.817.820.423.23.45.117.267.428.9110.211.6
72.444.814.321.530.631.337.54348.87.1710.715.315.618.821.524.43.585.377.647.829.3810.712.2
60.735.617.926.938.239.146.953.761.18.9613.419.119.523.426.930.54.486.729.559.7711.713.415.3
5230.721.532.245.946.956.364.573.310.716.122.923.428.132.236.65.378.0611.511.714.116.118.3
40.223.328.74361.162.5758697.714.321.530.631.337.54348.87.1710.715.315.618.821.524.4
32.618.735.853.776.478.293.810712217.926.938.239.146.953.761.18.9613.419.119.523.426.930.5
27.415.64364.591.793.811312914721.532.245.946.956.364.573.310.716.122.923.428.132.236.6
20.711.857.38612212515017219528.74361.162.5758697.714.321.530.631.337.54348.8
6.73.7717926938239146953761189.613419119523426930544.867.295.597.7117134153
5.593.1521532245946956364573310716122923428132236653.780.6115117141161183
3.732.1322484688703844967110016124234435242248455080.6121172176211242275
3.351.893585377647829381070122017926938239146953761189.6134191195234269305
2.81.57430645917938113012901470215322459469563645733107161229234281322366
2.241.2653780611501170141016101830269403573586703806916134202287593352403458

Видеокамеры с диагональю матрицы 1/2.8 дюйма:

Фокусное расстояние объектива, ммУглы обзора, °Зоны детализации, м2.83.63.84568101216506090100120150
По горизонталиПо вертикалиНаблюдениеУзнаваниеИдентификация
1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп
9058.710.515.718.322.827.431.535.75.247.869.1411.413.715.717.92.623.934.575.716.857.868.93
75.847.313.520.223.529.435.340.445.96.7410.111.814.717.620.2233.375.065.887.348.8110.111.5
72.84514.221.324.83137.242.748.57.1210.712.415.518.621.324.23.565.346.27.759.310.712.1
70431522.526.132.639.244.9517.4911.213.116.319.622.525.53.755.626.538.169.7911.212.8
58.53518.728.132.640.84956.263.89.361416.320.424.528.131.94.687.028.1610.212.21415.9
50.129.422.533.739.24958.867.476.511.216.919.624.529.433.738.35.628.439.7912.214.716.919.1
38.622.33044.952.265.378.389.91021522.526.132.639.244.9517.4911.213.116.319.622.525.5
31.317.937.556.265.381.697.911212818.728.132.640.84956.263.89.361416.320.424.528.131.9
26.31544.967.478.397.911813515322.533.739.24958.867.476.511.216.919.624.529.433.738.3
19.911.259.989.91041311571802043044.952.265.378.389.91021522.526.132.639.244.951
6.413.6118728132640849056263893.614016320424528131946.870.281.6102122140159
5.353.0122533739249058867476511216919624529433738356.284.397.9122147169191
3.572.013375065887348811010115016925329436744150657484.3126147184220253287
3.211.813755626538169791120128018728132640849056263893.6140163204245281319
2.671.5449674783979118013501530225337392490588674765112169196245294337383
2.141.25628439791220147016901910281421490612734843956140211245306367421478

Видеокамеры с диагональю матрицы 1/3 дюйма:

Фокусное расстояние объектива, ммУглы обзора, °Зоны детализации, м2.83.63.84568101216506090100120150
По горизонталиПо вертикалиНаблюдениеУзнаваниеИдентификация
1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп
86.155.411.216.919.624.529.433.738.35.628.439.7912.214.716.919.12.814.214.96.127.348.439.56
7244.414.421.725.231.537.843.349.27.2210.812.615.718.921.724.63.615.426.37.879.4410.812.3
69.142.315.222.926.633.239.945.751.97.6211.413.316.619.922.9263.815.726.648.319.9711.413
66.340.416.124.128354248.254.68.03121417.52124.127.34.016.026.998.7410.51213.7
55.232.820.130.13543.752.560.268.3101517.521.926.230.134.25.027.528.7410.913.11517.1
47.127.524.136.14252.56372.2821218.12126.231.536.1416.029.0310.513.115.718.120.5
36.220.832.148.25669.983.996.310916.124.128354248.254.68.03121417.52124.127.3
29.316.740.160.269.987.410512013720.130.13543.752.560.268.3101517.521.926.230.134.2
24.61448.272.283.910512614416424.136.14252.56372.2821218.12126.231.536.141
18.610.564.296.311214016819321932.148.25669.983.996.310916.124.128354248.254.6
5.993.3720130135043752560268310015017521926230134250.275.287.4109131150171
4.992.8124136142052563072282012018121026231536141060.290.3105131157181205
3.331.873615426307879441080123018127131539347254261590.3135157197236271307
31.69401602699874105012001370201301350437525602683100150175219262301342
2.51.44827228391050126014401640241361420525630722820120181210262315361410
2.11.12602903105013101570181020503014515256567879031020150226262328393451512

Видеокамеры с диагональю матрицы 1/4 дюйма:

Фокусное расстояние объектива, ммУглы обзора, °Зоны детализации, м2.83.63.84568101216506090100120150
По горизонталиПо вертикалиНаблюдениеУзнаваниеИдентификация
1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп
65.539.816.324.526.132.639.249518.1612.213.116.319.624.525.54.086.126.538.169.7912.212.8
53.131.42131.533.64250.46365.610.515.716.82125.231.532.85.257.878.3910.512.615.716.4
50.729.822.133.235.444.353.266.469.211.116.617.722.126.633.234.65.548.318.8611.113.316.617.3
48.528.423.33537.346.65669.972.911.717.518.723.3283536.45.838.749.3311.71417.518.2
39.622.929.143.746.658.369.987.491.114.621.923.329.13543.745.57.2910.911.714.617.521.922.8
33.419.23552.55669.983.910510917.526.228354252.554.68.7413.11417.52126.227.3
25.414.446.669.974.693.311214014623.33537.346.65669.972.911.717.518.723.3283536.4
20.411.658.387.493.311714017518229.143.746.658.369.987.491.114.621.923.329.13543.745.5
17.19.6569.91051121401682102193552.55669.983.910510917.526.228354252.554.6
12.87.2493.314014918722428029146.669.974.693.311214014623.33537.346.65669.972.9
4.122.3229143746658369987491114621923329135043745572.9109117146175219228
3.441.933505255606998391050109017526228035042052554687.4131140175210262273
2.291.295257878391050126015701640262393420525630787820131197210262315393410
2.061.165838749331170140017501820291437466583699874911146219233291350437455
1.720.96769910501120140016802100219035052556069983910501090175262280350420525546
1.380.773874131014001750210026202730437626699874105013101370219328350437525656683

www.safemag.ru

Зависимость угла обзора и фокусного расстояния камеры видеонаблюдения

Теги: видеонаблюдение

Ознакомиться с моделями и купить систему видеонаблюдения можно по ссылке.

При выборе камеры видеонаблюдения необходимо учитывать несколько критериев:

  1. Место установки видеокамеры;
  2. Размеры зоны наблюдения;
  3. Формат матрицы;
  4. И, наконец, возможность изменения поля зрения камеры.

Для начала нужно определиться, где будет установлена камера – на улице, или в помещении. Обычно на уличных видеокамерах используется автоматическая диафрагма, т.е. она сама регулирует уровень входящего потока света. В помещениях диафрагмы либо вообще нет, либо она с ручной регулировкой.

Матрицы могут быть 1/2″, 1/3″, 1/4″ и другие значения. Соответственно, камера на 1/3″ может работать с объективами 1/2″ и 1/3″, а камера 1/2″ только с таким же объективом.

Таблица 1. Размеры матрицы видеокамеры

Формат 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

Размер зоны наблюдения необходим для определения фокусного расстояния камеры. Оно рассчитывается по следующей формуле: 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.

Приведем пример:

Дано: здание кафе с длиной фасада, за которым необходимо наблюдать, в 15 метров; расстояние от камеры до объекта – 25 метров. Найти: оптимальное фокусное расстояние камеры. Решение: подставляем в формулу, приведенную выше, известные значения, выбрав видеокамеру с матрицей 1/3″. f= 4,8*25/15=7,99 мм. Округляем и получаем, что нам необходима камера на 8 мм.

Конечно, все это уже подсчитано, поэтому ниже представлены таблицы, которые помогут остановиться на той или иной камере.

И последний параметр – необходимость изменения угла обзора. Речь идет о вариофокальных камерах. Оператор может с расстояния изменить угол обзора, тем самым приблизив или отдалив картинку, не теряя в качестве. Такие видеокамеры дороже обычных.

Таблица 2. Углы обзора камер видеонаблюдения*

Фокусное расстояние, мм Угол обзора по вертикали, град Угол обзора по горизонтали, град Угол обзора по диагонали, град Дистанция распознавания, м Дистанция наилучшего качества
2,5 90 120 150 2 0,7
2,9 78 104 130 3 1,2
3,4 70 94 110 3,4 1,4
3,5 63 79 98
3,6 54 72 92 3,5 1,5
3,7 52 70 90 3,8 1,6
4 48 65 75
4,3 47 62 73 4 1,8
5,5 40 55 70 5 2
6 32 42 53 6 2,3
8 24 32 40 8 3
12 17 22 28 12 4
16 12 17 21 16 6
25 8 11 14 25 10
50 4 5,5 7 50 20
75 2,8 3,7 4,6 70 30

*Приведенные значения приблизительны и даны с целью ознакомления.

Таблица 3. Зависимость горизонтального угла обзора от фокусного расстояния

f (mm) / ПЗС  2,45   2,96   3,6   4,0   6,0   8,0   12,0   16,0   36,0   72,0
1/3 93º 86º 72º 62º 43,5º 35,6º 22º 18º 7,8º 3,6º

Таблица 4. Зависимость размера объекта (в метрах) от фокусного расстояния (1/3″)

Дист./f (mm) 2,45 2,96 3,6 4 6 8 12 16 36 72
3 м 6×4,5 5×3,75 4×3 3,8×2,85 2,4×1,8 1,8×1,35 1,2×0,9 0,9×0,67
5 м 10×7,5 8,4×6,3 6,6×4,5 6×4,5 4×3 3×2,25 2×1,5 1,5×1,12 0,66×0,5
10 м 20×15 17×12,8 13×10 12×9 8×6 6×4,5 4×3 3×2,2 1,3×0,97 0,66×0,5
20 м 40×30 34×25 26×20 22×16,5 16×12 12×9 8×6 6×4,5 2,7×2 1,3×0,97
30 м 60×45 50×37 40×30 36×16,5 24×18 18×13,5 12×9 9×6,7 4×3 2×1,5
40 м 80×60 65×49 53×40 48×36 34×25 24×18 16×12 12×9 5,4×4,1 2,7×2
50 м 95×71 40×30 30×22 20×15 15×11,2 6,6×4,9 3,4×2,5
80 м 64×48 48×36 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

corptech.ru

Угол обзора камеры видеонаблюдения - зависимость от фокусного расстояния, область применения

Не менее важным параметром, чем разрешение изображения, в системе видеонаблюдения является угол обзора видеокамеры. Если быть абсолютно точным, то этот показатель относится к объективам, а не к самим видеокамерам. Углы обзора камер видеонаблюдения характеризуют собой величину, определяющую площадь контролируемой территории, попавшей в поле зрения видеокамеры. На этот показатель оказывает влияние следующие параметры:

  • Размер матрицы видеокамеры;
  • Фокусное расстояние объектива.

Фиксированные объективы — устройства с неизменным фокусным расстоянием. Они являются доступными по стоимости, но вполне функциональными приспособлениями. Крепятся к камерам на резьбовые соединения. Их легко может заменить рядовой пользователь. Наиболее распространённые фокусные расстояния 2,8 // 3,6 // 6,0 // 8,0 // 12,0 мм.

Варифокальные объективы — устройства с возможностью изменения фокусного расстояния. Изначально это были довольно дорогие специализированные устройства. На данный момент их стоимость существенно снизилась. Наиболее популярными моделями на рынке объективов для камер видеонаблюдения являются устройства изменяемым фокусом в диапазонах малых 2,8-12 мм и средних 5-50 мм расстояний. Они устанавливаются на камеру непосредственно на производстве.

Трансфокатор – устройство дистанционного контроля объектива. На данный момент это наиболее дорогостоящая оптика. Оператор может командой управления изменять фокусное расстояние. Как правило, такие устройства устанавливаются в дорогостоящие комплекты поворотных камер.

Независимо от типа объективы крепятся к камерам видеонаблюдения резьбовыми соединениями стандарта C или CS, что абсолютно не принципиально пока существуют кольца переходники с одного стандарта на другой.

Некоторые видеокамеры комплектуются объективами, имеющими угол обзора от 110° и более по горизонтали. Они могут использоваться в качестве дверных видеоглазков, в камерах авторегистраторов. Такие устройства дают значительное искажение изображения, передаваемая ими картинка и смазанная по краям и имеет полукруглую форму. Получить детализированное изображение при помощи такого объектива невозможно. Такие видеокамеры применяются для общего контроля и оценки ситуации на объекте.

Методы расчета угла обзора

Расчёт угла обзора выполняется индивидуально для каждого места установки видеокамеры. Охват контролируемой территории по основным параметрам ширины, высоты и дальности рассчитывается в каждом конкретном случае с учетом технических параметров камер. В зависимости от особенностей эксплуатации целесообразно выбирать различные углы обзора объектива. К примеру, для контроля узкого коридора нет необходимости в использовании широкоформатных объективов. Достаточно объектива с увеличенным фокусным расстоянием для формирования узкого луча захвата. Камеры, расположенные на открытых площадках в помещения с большой площадью, напротив должны иметь небольшое фокусное расстояние и широкий угол захвата.

Угол обзора видеокамеры определяется следующими зависимостями:

  • Фокусное расстояние находится в обратной пропорциональности к углу обзора, то есть при увеличении одного показателя другой автоматически уменьшается.
  • Чем меньше диагональ ПТЗ матрицы видеокамеры, тем меньше угол захвата, при одинаковом фокусе объектива.

Изменение угла обзора видеокамеры происходит дискретно, то есть смена значения фокусного расстояния видеокамеры осуществляется с определенным шагом по шкале, равным 10-15°. С практической точки зрения этого абсолютно достаточно для того, чтобы подобрать оптимальное значение угла обзора. Если же ситуация в зоне контроля требует сверхточного определения обзора, то применяются в вариофокальные объективы с ручным изменением фокусного расстояния или устройствами дистанционной трансфокации. Однако необходимо учесть, что стоимость таких устройств выше, чем у объективов с фиксированным фокусным расстоянием, а по надежности и долговечности они значительно уступают.

Существует множество калькуляторов, с помощью которых можно сделать расчёт фокусного расстояния и угла обзора видеокамеры. Они могут являться частью профессиональной программы для расчёта систем видеонаблюдения или представляют собой бесплатную утилиту на сайте компаний, которые занимаются установкой систем безопасности.

Наиболее популярные онлайн калькуляторы угла обзора камеры видеонаблюдения:

_beward.ru/calculators/#calculator-angles

_sibguardian.info/index/kalkuljator_vybora_obektiva/0-25

Краткий обзор популярных вариофокальных объективов

Производитель CBC Group модель TG4Z2813FCS

Устройство имеет инфракрасную коррекцию и пригодно для использования как при естественном освещении, так и при инфракрасной подсветке без изменения фокусного расстояния. Совместим с функцией Direct Drive автоматического управления диафрагмой видеокамеры.

Производитель Expert (Южная Корея) модель EL-V2812

Объектив относится к бюджетным, но довольно надежным устройствам. Предназначается для аналоговых камер. Диапазон изменения фокусного расстояния 2,8-12 мм.

Производитель RVi (Китай) модель RVi-02812AIR

Объектив с изменяемым фокусным расстоянием 2.8-12мм. Горизонтальный угол обзора 81.2°-22.62°.

ohranivdome.net

РАСЧЁТ УГЛА ОБЗОРА ВИДЕОКАМЕРЫ

Расчёт угла обзора объектива производиться по формуле:

 

α = 2arctg(d/2F)

 

α — Угол обзора объектива, (гр)
d — Размер матрицы, (мм)
F — Фокусное расстояние, (мм)

 

При выборе фокусного расстояния объектива следует учитывать, что угол ясного зрения человека по горизонтали составляет примерно 36°, что соответствует фокусному расстоянию ~ 6,9 мм (для видеокамеры с размером матрицы 1/3"). Поэтому видеокамеры с фокусным расстоянием объектива менее 6,9 мм будут визуально отдалять изображение, более 6,9 мм – соответственно приближать. Расчёт дистанций производится на основе требований европейских норм для CCTV  при разрешении матрицы видеокамеры 1944 (5 Мп), 1536 (3 Мп), 1080 (2 Мп), 1024 (1,3 Мп), 700 и 560 Твл. :

 

  • Линейное разрешение для обнаружения объекта — 20 пикселей/м;
  • Линейное разрешение для распознавания — 100 пикселей/м;
  • Линейное разрешение для идентификации — 250 пикселей/м.

 

 

* Формат ввода — х.хх (разделитель — точка)

 

Телевизионные Вертикальные Линии ( ТВЛ ) — параметр, характеризующий чёткость телевизионного изображения. Показывает максимальное количество различимых вертикальных линий на изображении, ограниченном сторонами квадрата (a=b, рис. 1), расположенного в середине экрана, например 280 белых и 280 чёрных полос соответствуют 560 ТВЛ.

Точно определить этот параметр можно с помощью тестовой таблицы ISO 12233 (рис. 2), распечатав её на листе формата А1 (желательно, но можно и А3, А2 с максимальным разрешением и контрастностью), так как реальные цифры часто не соответствуют заявленным производителями видеокамер (в т.ч. и для IP видеокамер). Соответственно расчёт дистанций нужно производить на основе полученных результатов.

Рис. 1 Рис. 2

Для получения корректных результатов необходимо, чтобы весь измерительный тракт (Видеокамера → Кабель → Монитор) был, по возможности, минимальной длины и максимального качества. Измерительная таблица должна быть равномерно освещена. Для получения результатов, приближенных к реальным можно провести измерения при различной освещённости, например 1000, 100, 10 и 1 люкс (потребуется люксметр и регулируемый источник света).

Желательно для измерений использовать аналоговый кинескопный монитор с разрешением 1000 – 1200 ТВЛ (для аналоговых видеокамер) или с разрешением WQXGA 2560×1440 и выше (для IP видеокамер), а также стабилизированный трансформаторный источник питания видеокамеры с низким уровнем собственных шумов и пульсаций напряжения. Для справки в таблице представлены самые распространённые размеры матриц, используемых в видеокамерах для охранного телевидения. Следует учесть, что из-за наличия сильных искажений в короткофокусных объективах угол обзора может отличаться от расчётного.

 

Размеры матриц формата 4:3

Размер матрицы

Ширина, мм

Высота, мм

Диагональ, мм

1" 13,54 10,16 16,93
2/3" 9,04 6,78 11,28
1/2" 6,77 5,08 8,47
1/2,5" 5,42 4,06 6,77
1/2,7" 5,02 3,76 6,27
1/2,8" 4.84 3.63 6.05
1/3" 4,52 3,39 5,64
1/4" 3,39 2,54 4,23
 

Размеры матриц формата 16:9

Размер матрицы

Ширина, мм

Высота, мм

Диагональ, мм

1" 14.76 8.30 16,93
2/3" 9.84 5.54 11,28
1/2" 7.38 4.15 8,47
1/2,5" 5.90 3.32 6,77
1/2,7" 5.47 3.07 6,27
1/2,7" 5.27 2.96 6.05
1/3" 4.92 2.77 5,64
1/4" 3.69 2.08 4,23

 

www.ipvideo.pro


Смотрите также