Как рассчитать угол обзора камеры?

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.

Содержание:

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.

Угол обзора камеры видеонаблюдения и его формулы расчёта

Видеокамера – механическое устройство, состоящее из корпуса, объектива и электронного преобразователя оптического изображения в электронный вид сигналов:

• Основные характеристики ↓
• Угол обзора ↓
• Расчёт ↓
• Чёткость изображения ↓
• Аналоговые видеокамеры ↓
• Расстояние до объекта ↓

1. Корпус – основной силовой элемент, предназначенный для крепления различных частей одного изделия.
2. Объектив – оптический элемент, состоящий из одной или нескольких линз с различными диоптриями. Отвечает за создание мнимого или действительного изображения в увеличенном или уменьшенном виде.
3. Электронный преобразователь, или, другими словами, ПЗС-матрица – интегральная микросхема, состоящая из фотодиодов, преобразующих световой сигнал (изображение) в набор электрических сигналов, с целью дальнейшей передачи их на приёмник (монитор).

Основные характеристики

В любом оптико-механическом устройстве, в том числе и в камере наблюдения, есть ряд важных характеристик, по которым определяется эффективность их работы:

• фокус и светочувствительность объектива;
• разрешающая способность;
• формат ПЗС-матрицы;
• возможность цифровой обработки сигнала;
• угол обзора видеокамеры;

Все эти характеристики тесно взаимосвязаны между собой и определяют, собственно мощность оптического инструмента.

Рассмотрим одним из важнейших показателей – угол обзора видеокамеры. Чтобы было понятнее, что это такое, можно провести аналогию с человеческим оптическим инструментом, глазом – это угол зрения, охват максимально видимого пространства.

Угол обзора

Угол обзора, характеризует видимый обхват наблюдаемого пространства. Напрямую зависит от фокусного расстояния объектива и размера ПЗС-матрицы. Так, при одинаковых объективах, угол обзора будет больше у видеокамеры с большей матрицей.

Расчёт

Схема расчета фокуса

Расчёт можно производить несколькими методиками.

Угол обзора напрямую зависит от фокусного расстояния. Отсюда следует, что рассчитав последнее, посредством вышеприведённой таблицы 1, можно определить искомый угол.

Формула расчёта выглядит так: f = r*A/L, где:

1. f – фокусное расстояние объектива.
2. r – метрическое расстояние до объекта, измеряемое в метрах.
3. A – размер в миллиметрах одной из сторон матрицы; принимается та, которая определяет плоскость наблюдения: вертикальная или горизонтальная зона наблюдения.
4. L – размеры объекта в метрах; принимаются в соответствии с размерной стороной матрицы: по вертикали или горизонтали.

Таким образом, будет рассчитан тот угол наблюдения, при котором объект будет занимать почти весь экран монитора. Принимая во внимание важность объекта и целесообразность наблюдения территории находящейся вокруг него, определяется в % та часть экрана, которою может занимать охраняемый предмет.

При этом окончательная формула принимает вид: f = r*A/(100*L/h), где:

• h – полный размер объекта на экране, выраженный в процентах;

Расчёты вручную по такой методике достаточно трудоёмкое занятие, поэтому были разработаны соответствующие программы для компьютерных вычислений.

Пример расчёта:

Объект наблюдения – въездные ворота на территорию предприятия. Задача, стоящая перед службой наблюдения – фиксировать марки и номерные знаки въезжающих и выезжающих автомобилей.

Исходные данные для расчёта:

• r = 10 метров, – расстояние от объектива до границы ворот;
• h = 5%, – размер объекта на мониторе по горизонтали;
• A = 8,46 мм (1/3”), – размер матрицы;
• L = 0,52 метра, – размер номерного знака;

Тогда фокусное расстояние объектива составит: f = 10*8,46/(100*0,52/5) = 10,429 мм.

Сверившись с таблицей, видим, что угол зрения камеры составит около 27 градусов.

Угол обзора, можно определить более коротким путём, но надо учесть, что недорогие объективы страдают оптическими искажениями, особенно сильна сферическая аберрация.

Формула расчёта: a = 2arctg(b/2f), где:

• a – угол обзора видеокамеры, в метрических градусах;
• тригонометрическая функция (арктангенс);
• b – размер матрицы в миллиметрах по одной из сторон;
• f – эффективное фокусное расстояние объектива в миллиметрах;

Пример расчёта:

Объект наблюдения точно такой же, как и в выше приведённом примере. Исходные данные принимаем точно такие же.

Угол обзора составит: a = 2arctg(8,46/2*10,5) = 29 градусов.

Несовпадение результатов вызвано небольшим округлением исходных данных до второго знака после запятой.

Чёткость изображения

Чёткость изображения, или разрешение камер наблюдения – это способность устройства уверено фиксировать минимальные размеры объекта наблюдения на определённом расстоянии до камеры.

Разрешение, и соответственно, чёткость изображения зависят:

• от качества объектива и его фокусного расстояния;
• от технических характеристик ПЗС-матрицы (количество и качество пикселей);
• от расстояния: «объектив – наблюдаемый объект»;

Если используется визуальное приёмное устройство (монитор), то добавляются:

• качество преобразования сигнала в приёмном устройстве (видеорегистраторе);
• технические характеристики воспроизводящего прибора (монитора);

Для разных камер, – аналоговых и по IT-технологиям (цифровые) чёткость определяется по своим характеристикам.

Аналоговые видеокамеры

Разрешение телевизионных линий

Для данного типа камер применяется показатель ТВЛ – телевизионные линии. Показывает, какое количество чередующихся чёрно-белых линий размещается на мерном участке в вертикальной или горизонтальной плоскостях.

Аналоговые камеры, по степени разрешения, подразделяются на приборы:

• со средним качеством изображения: около 500 пикселей, – соответствует 380…420 ТВЛ;
• высокая степень разрешения: свыше 750 пикселей, – больше 1000 ТВЛ, соответственно;

Многим знакома эта характеристика – так характеризуются свойства видеокамеры в мобильном телефоне.

Расстояние до объекта

Фокусное расстояние до объекта

На рис.1 (в начале статьи) показано, что объекты «1» и «2», находящиеся под одним и тем же углом обзора, на матрице отображаются одинаково, количество задействованных пикселей на восприятие обоих объектов, равно. Иными словами, количество информации приходит разное, но ближе расположенный объект, обладает меньшим объёмом данных – его детализация получается чётче, мелкие детали не «смазываются», не сливаются друг с другом.

Для того чтобы увеличить разрешение, детализацию объекта, необходимо приблизить объект «2» к объективу. Осуществляется это изменением фокусного расстояния, то есть, камера «наезжает» на объект. Но это применимо только для видеокамер, имеющих объективы с изменяемым фокусным расстоянием («плавающий» объектив).

Возможно оснащение приёмного устройства специальным программным обеспечением, позволяющим обрабатывать полученный цифровой сигнал, с целью увеличения детализации наблюдаемого объекта. Но это повлечёт к значительному удорожанию системы видеонаблюдения.

Примеры зависимости чёткости картинки от фокусного расстояния объектива, угла обзора и расстояния до объекта приведены в таблице:

Фокусное расстояние объектива, мм	Горизонтальный угол обзора для матрицы = 1/3”, линейные градусы	Возможность обнаружения человека, метры (данные ориентировочные)	Возможность идентификации человека, метры(данные ориентировочные)	Возможность определения номера автомобиля, метры(данные ориентировочные)
2,8	86	19	1,4	–
3,6	72	25	1,8	–
4,0	67	28	2	5
8,0	36	56	4	5
12,0	25	84	6	8
25,0	12	175	12,5	16
50,0	6	350	25	33
80,0	3,3	560	40	53
120,0	2,1	840	60	80

При расчётах дистанций, за основу принимаются европейские нормы:

• 20 пикселей/метр – норма для разрешения при обнаружении объекта в поле обзора;
• 100 пикселей/метр – показатель, применяемый при распознавании объекта;
• 250 пикселей/метр – разрешение при идентификации;

В тексте приведены определяющие факторы, отвечающие за угол обзора видеокамеры.

Но в процессе эксплуатации возникают такие факторы, влияющие на показатели прибора:

• нарушение работоспособности объектива, в случае изготовления оптической составляющей из полимерного материала (помутнение объектива);
• некачественное закрепление корпуса к опорной конструкции (дрожание от порывов ветра или других воздействий);
• утрата своих свойств смазочной составляющей в конструкции видеокамеры (сложность перемещения самой камеры или объектива);
• электронные помехи, влияющие на передаваемый сигнал, а также другие различные факторы;

Кроме теоретических расчётов по углу обзора, важными факторами являются:

• точка установки, должна обеспечить максимальный обзор в вертикальной и горизонтальной плоскостях;
• защищенность от воздействия климатических или каких-либо механических воздействий;
• доступность, при совершении профилактических работ по поднастройке видеокамеры и профилактическому обслуживанию;

Каждый объект требует индивидуального подхода при определении угла обзора, чёткости картинки на мониторе. Всё это определяется при постановке задач по определению параметров наблюдаемой территории и рассчитывается специалистами.

Как выбрать угол обзора и фокусное расстояние объектива камеры

vkontakte social button pressed RU’>

odnoklassniki social button pressed RU’>

У любой камеры есть три параметра, которые тесно связаны между собой.

• размер матрицы (измеряется в дюймах, например: 1/2″, 1/3″, 1/4″);
• фокусное расстояние (ФР) объектива (обозначается буквой f, указывается в мм);
• угол обзора (измеряется в градусах).

При широком угле обзора ФР будет маленьким.

Советы по выбору

Выбор угла обзора определяется задачами, которые ставят перед камерой. Если необходимо вести наблюдение за территорией большой площади, не выделяя конкретный объект, подойдет устройство с объективом 2,8-3,6 мм. Оптимальным считается угол в диапазоне от 70 до 140°.

Угол в 60° близок к углу обзора глаза человека. Такое значение считается средним. Устройства могут передать детализированную картинку при расположении объекта на расстоянии до 10 м.

Длиннофокусный объектив с обзором до 30° подходит для наблюдения за объектами, которые отдалены от пункта контроля на 20–70 м.

Зная размер матрицы, вычисляют ФР объектива по таким формулам:

f= h×S/Н или f= v×S/V

где h – размер матрицы по горизонтали.

Размер матрицы	1/2”	1/3”	1/4”
По горизонтали, мм	6,4	4,8	3,2
По вертикали, мм	4,8	3,6	2,4

—>

• S – расстояние до объекта видеонаблюдения;
• H – величина объекта в горизонтальной плоскости;
• v – матрица по вертикали;
• V – величина объекта в вертикальной плоскости.

Чтобы было понятнее, приведем пример, как выбрать фокусное расстояние камеры видеонаблюдения.

Есть здание с длиной фасада в 15 метров; удаленность объекта от точки наблюдения – 25 метров. Чтобы найти оптимальное расстояние камеры, подставляем в формулу, приведенную выше, известные значения, выбрав видеокамеру с матрицей 1/3″.

Округляем в большую сторону (чтобы не потерять часть изображения) и получаем, что нам необходима камера на 8 мм.

Также можно воспользоваться готовыми таблицами расчета или бесплатными онлайн-калькуляторами.

Что еще нужно учесть

Все описанное выше, относится к камерам с фиксированным ФР. Иногда сложно определиться с размером участка, над которым нужно установить контроль. Бывает и иная ситуация: площадь зоны наблюдения меняется, то увеличиваясь, то сокращаясь. Тут мы рекомендуем устройство с вариофокальным объективом. В нем можно самостоятельно настраивать обзор. В отдельную категорию выделяют устройства, в которых можно менять ФР и ракурс наблюдения (варьируется в до 360° в горизонтальной плоскости и до 180° в вертикальной).

Диапазон ФР, как правило, варьируется от 2,8 до 50 мм. В некоторых моделях он бывает выше. При использовании вариофокальной оптики качество изображения не ухудшается в случае приближения/отдаления. Это возможно благодаря оптическому увеличению объектива.

Если угол необходимо менять, лучше выбрать камеру с моторизированным объективом, такие обычно применяются в поворотных камерах, также это избавит от необходимости физического переноса камеры.

Остались вопросы? Обращайтесь к сотрудникам Ivideon. Мы подскажем, как выбрать фокусное расстояние камеры видеонаблюдения, определить зону, которая будет попадать в поле зрения оборудования или наоборот – подберем устройство для участка заданной площади.

Все, что необходимо знать об углах обзора и фокусном расстоянии камер видеонаблюдения

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.

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:

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.

Данные представлены в следующей таблице:

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.

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.

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.

• 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.

• 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.

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.

Как рассчитать угол обзора камеры?

Если вы не помните свой пароль, то введите ваш email и получите ссылку для входа. После авторизации укажите свой новый пароль в настройках профиля.

• Решения
• Маркетинг Сравнение —>
• Сравнение
• Избранное
• Авторизация

• Акции
• Каталог
• ПО
• Сервис
• Калькуляторы
• ЧаВо (FAQ)
• Контакты

Ваша корзина пуста

Всего:

0

Заказать

• ЧаВо (FAQ)
• Зависимость угла обзора от фокусного расстояния объектива видеокамеры

В первую очередь, при выборе видеокамеры следует обращать внимание на угол обзора, так как именно он определяет зону наблюдения. В видеонаблюдении угол обзора играет важную, основополагающую роль. Он зависит от фокусного расстояния объектива камеры и размера ее сенсора. Видеокамера, у которой сенсор большего размера, даже при одинаковом фокусном расстоянии, будет иметь большой угол обзора. Изображение с высокой детализацией можно получить с помощью узкого угла обзора, а не только при увеличении разрешающей способности системы. Если угол обзора видеокамеры будет шире, то детализация объектов в кадре будет хуже.

Цель эксперимента: наглядно показать зависимость углов обзора видеокамеры от используемых объективов.

Рассмотрим примеры для видеокамер, выполняющих «обзорные» функции, которые расположены так, чтобы захватить «общий вид».

Уличные видеокамеры с различным фокусным расстоянием объектива и фиксированным размером сенсора. Камеры расположены таким образом, чтобы продемонстрировать «общий вид» парковки перед зданием.

Для сравнения возьмем следующие модели камер с фиксированными (не подстраиваемыми) объективами, имеющими разные фокусные расстояния:

PN-IP2-B3.6 v.2.6.3 – объектив 3,6 мм,

PN-IP2-B2.8 v.2.6.3 – объектив 2,8 мм,

PNL-IP2-B1.9MPA v.5.5.2 с объективом 1,9 мм,

Размер матрицы: 1/2.9 дюйма — Sony Exmor

Для корректного процесса сравнения использовали все камеры одинакового разрешения 2 Мп на одинаковой матрице размером 1/2.9 дюйма — Sony Exmor CMOS (IMX323).

Высота расположения всех трёх камер в эксперименте одинаковая. Это 3 этаж офисного здания, примерно 10 метров от асфальта. Для того, чтобы более наглядно просмотреть ширину углов обзора камеры, она выравнивалась по правому нижнему углу. А с левого края, с помощью сделанных скриншотов, можно сравнить широкое или узкое видение видеокамеры по горизонтали. В результате проведенного эксперимента было сделано три скриншота.

Угол обзора с объективом с фокусным расстоянием 3.6 мм

На первом скриншоте, изготовленном с помощью видеокамеры PN-IP2-B3.6 v. 2.6.3 с фокусным расстоянием 3.6мм, в левой части полученного изображения мы можем наблюдать припаркованный на стоянке грузовик и забор слева от него. Угол обзора составляет примерно 72 градуса.

Угол обзора с объективом с фокусным расстоянием 2.8 мм

На скриншоте, изготовленном с помощью видеокамерыс фокусным расстоянием 2.8мм модель PN-IP2-B2.8 v.2.6.3, слева видно ещё порядка 15-20м забора, и часть стоянки позади грузовика. Угол обзора при использовании камеры PN-IP2-B2.8 v.2.6.3 с фокусным расстоянием 2.8мм уже порядка 87 градусов.

Угол обзора с объективом с фокусным расстоянием 1.9 мм

Третий скриншот получен с применением видеокамеры PNL-IP2-B1.9MPA v.5.5.2, с широкоугольным объективом, имеющем фокусное расстояние 1,9мм. На изображении можно увидеть уже не только стоянку позади припаркованного грузовика, но и выезд другого грузовика из стоянки. Угол обзора у данной камеры составляет примерно 112 градусов.

Стоит понимать, что чем шире видит камера, тем меньше плотность пикселей и, соответственно, хуже детализация каждого участка получаемого изображения.

Камеры и с не самыми широкими углами обзора имеют право на жизнь и актуальны в использовании, главное правильно подобрать камеру видеонаблюдения отвечающую требованиям за наблюдаемым объектом и удовлетворяющую желаемому результату по качеству картинки.

Расчёт углов обзора видеокамер для всех 3-х случаев

Угол обзора видеокамеры рассчитать можно по формуле:

a – угол обзора видеокамеры, в метрических градусах;
arctg — тригонометрическая функция (арктангенс);
d – ширина матрицы в миллиметрах;
f – эффективное фокусное расстояние объектива в миллиметрах;

Для PN-IP2-B3.6 v. 2.6.3

а1=2*arctg*5,376мм/2*3,6 мм = 73,4 градуса

Для PN-IP2-B2.8 v.2.6.3

a2=2*arctg*5,376мм/2*2.8 мм = 87 градусов

Для PNL-IP2-B1.9MPA v.5.5.2

а3=2*arctg*5.376мм/2*1,9 мм = 109 градусов

Наглядно можно изобразить так:

Если Вы хотите получать уведомления о похожих постах, присоединяйтесь к нашему Телеграмм-каналу:

Калькулятор объективов

Калькулятор объективов – бесплатный online-инструмент, позволяющий подобрать характеристики камеры видеонаблюдения по различным критериям: для получения заданных углов обзора, области просмотра, плотности пикселей. Калькулятор объективов JVSG содержит встроенную базу данных на 9000 камер, и отображает зоны камеры в 3D и позволяет загружать карту местности.

Угол обзора камеры

Угол обзора камеры зависит от фокусного расстояния объектива, а также от размеров матрицы. Чем меньше фокусное расстояние и больше размер матрицы – тем шире угол обзора. Ещё один фактор для широкоугольных камер это дисторсия – свойство объектива, связанное с его неидеальностью. Из-за его наличия угол обзора у широкоугольных камер значительно шире расчитываемого по стандартным формулам. Из-за этого простые калькуляторы объективов, без базы данных по моделям камер, а также все старые калькуляторы камер покажут неправильный горизонтальный угол обзора, гораздо меньший, чем в спецификациях производителя.

Расчет угла обзора в сочетании с расчетом “мертвой зоны” – слепой зоной под видеокамерой, не входящей в зону обзора – позволяют планировать места установки на объекте и увидеть покрытие, которое обеспечивает камера видеонаблюдения.

Запустить онлайн калькулятор объективов.

В предлагаемом калькуляторе парметры группы “Область просмотра” позволяют смоделировать изображение с камеры и рассчитать плотность пикселей и фокусное расстояние объектива. Вы можете задать расстояние до цели и требуемую ширину зоны обзора камеры. Также можете указать желаемую высоту цели наблюдения (например 2 метра для человека, или 4 метра для ворот).

Фокусное расстояние видеокамеры

Как выбрать фокусное расстояние видеокамеры?

Для решения целевой задачи идентификации лиц / автономеров важно учитывать как плотность пикселей (сколько пикселей придется на расстояние между глаз человека или на номерную пластину), так угол наклона камеры к горизонту (слишком большой угол не позволит решить задачу идентификации с заданной вероятностью).

Поэтому выбирается место установки, максимально удаленное от объекта съемки, при этом в зону наблюдения должна попасть часть объекта, где гарантированно появится объект идентификации (лицо на входе в здание или номер авто на въезде в парковку). Фокусное расстояние выбирают так, чтобы плотность пикселей была достаточной для решения задачи идентификации, а угол обзора полностью захватывал область объекта, где гарантированно появится объект идентификации. Очевидно, что предпочтение следует отдавать длиннофокусным объективам.

Для задачи обнаружения как правило достаточно обеспечить отсутствие на объекте “мертвых зон” – для чего идеально подходят широкоугольные объективы.

Выбор объектива для камеры видеонаблюдения

Что еще влияет на выбор объектива?

При выборе объектива камеры видеонаблюдения нужно учитывать ряд факторов:

• дешевые широкоугольные объективы могут давать искажения по краям изображения – т.н. “дисторсию”, что ограничивает их применение для решения задач идентификации. Для их расчетов не подоходят калькуляторы объективов без базы данных по камерам.
• при использовании длиннофокусных объективов желательно учитывать глубину резкости – изображение будет “в фокусе” лишь на части зоны обзора
• при прочих равных – стоит отдавать предпочтение более “светосильным” объективам (F1.2 предпочтительнее F2.0)

Калькулятор объективов

Как пользоваться калькулятором объективов?

Шаг 1. Задаем характеристики области просмотра:

• расстояние до цели наблюдения
• высота цели наблюдения
• ширина зоны наблюдения в области цели наблюдения

Шаг 2. Задаем основные характеристики камеры и места ее установки:

• высоту установки камеры
• формат сенсора
• разрешение матрицы
• фокусное расстояние (уже задано расстоянием до цели и шириной зоны наблюдения)

Шаг 3. Проверяем выполнение критериев решения целевой задачи наблюдения:

• распределение плотности пикселей: численно выражено в правом окне Разрешение Цели в PPM (пикселях на метр) на расстоянии до цели наблюдения, графически – цветом зон наблюдения
• угол наклона камеры к горизонту
• величину “мертвой зоны” под камерой

В калькуляторе IPICA/ JVSG.com цвета DORI зон отображаются следующим образом:

• Красный – возможна идентификация людей (250 пикселей на метр по стандарту МЭК 62676-4)
• Желтый – возможно распознавание людей известных оператору (125 пикселей на метр)
• Зеленый – зона обзора (62 пикселя на метр)
• Бледно Зеленый – возможно детектирование людей (25 пикселей на метр)
• Синий – зона мониторинга. возможно определение скоплений людей (12 пикселей на метр)

Здесь можно почитать подробнее про расчет плотности пикселей.
Отобразить зоны камер в соответствии со своими собственными настройками пикселей на метр, добавить стены и другие препятствия, загрузить как подложку PDF или DWG файл и посчитать кабели можно в программе IP Video System Design Tool.

При необходимости возвращаемся к шагам 2 (меняем разрешение камеры или фокусное расстояние) или 1 (выбираем другое место установки камеры)

Шаг 4. Подбираем подходящую модель камеры:

• выбираем производителя
• подбираем модель с близкими к расчетным параметрами (при необходимости используем кнопку Фильтр с иконкой в виде воронки)
• оцениваем результат

При наведении мыши на опредленную модель или нажатии на экране смартфона кнопки с глазом можно получить подсказку калькулятора по основным параметром данной камеры. А нажав на кнопку [i] около параметра модель откроется окно с подробными параметрами видеокамеры.
Рассчитать, смоделировать и подобрать камеры типа Fisheye с объективом “рыбий глаз”, а также мультисенсорные камеры можно в профессиональной программе для проектирования видеонаблюдения IP Video System Design Tool.

Запустить бесплатный калькулятор объектива.

Шаг 5. Согласовываем техническое решение:

• зоны обзора в двух плоскостях (сбоку и сверху)
• 3D зона обзора
• “вид с камеры”

Открыть калькулятор объективов JVSG