Как увеличить угол обзора камеры?

Как увеличить угол обзора камеры

Угол обзора камеры видеонаблюдения – один из важнейших параметров, которые учитываются при выборе данного оборудования. В том случае, если планируется осуществить монтаж системы видеонаблюдения из нескольких камер под ключ, достаточно угла в 90 о . Но когда планируется контролировать обширную территорию при помощи одной камеры, эта характеристика становится даже важнее, чем качество изображения.

От чего зависит угол обзора камеры видеонаблюдения?

Угол обзора напрямую зависит от фокусного расстояния объектива – эти величины обратно пропорциональны. Чем больше фокусное расстояние, тем меньше угол обзора и наоборот. Следует сразу сказать, что при уменьшении угла обзора повышается детализация изображения, а при его увеличении оно снижается. Так что камеры с короткофокусным объективом целесообразно использовать для контроля движения автотранспорта, пропускных пунктов и прочих открытых пространств.

Как увеличить угол обзора камеры видеонаблюдения?

Существуют монофокальные и вариофокальные объективы. Первые обеспечивают фиксированный угол обзора, вторые позволяют его регулировать.

• Изменить угол обзора в камере с монофокальным объективом можно лишь одним способом – заменить объектив на другой. Но для этого необходимо, чтобы объектив не был встроен в корпус монолитно.
• Вариофокальные объективы подразделяются на механические и моторизированные. В механических камерах угол обзора регулируется вручную. Моторизированные позволяют оператору увеличивать просматриваемую площадь удалённо, а также имеют функцию автоматической фокусировки.
• Более современные и дорогие камеры оснащены объективами с PTZ управлением. Они обеспечивают широкий диапазон зуммирования, как вручную, так и с автоматической фиксацией на зоне, в которой отмечено движение.
• Особняком стоит объектив «Рыбий глаз», который обеспечивает угол обзора в 360 о , но выдаёт изображение сферической формы. Однако, при помощи специального программного обеспечения, полученная картинка может быть разбита на 4 виртуальные панорамные камеры с различными углами обзора.

На сегодняшний день в Москве можно купить камеры наблюдения с любыми из вышеперечисленных типами объективов. В каталоге компании Videomir вы найдёте всё необходимое для любых целей, а стоимость оборудования вас приятно удивит.

Портфолио

• Установка систем безопасности на складе “ИНДУСТРИЯ ЧИСТОТЫ СТОЛИЦА” в городе Видное
• ЛВС в офисе ООО “ЧАРОЕН ПОКПАНД ФУДС (ЗАРУБЕЖНЫЕ ИНВЕСТИЦИИ)”
• Проектирование и установка комплексной системы безопасности в бизнес центре класса “А” ИНА
• Установка IP-системы для наблюдения на фабрике и складе Lantmännen Unibake в Егорьевске
• Установка системы видеонаблюдения и СКУД в Outlet Village Белая Дача

Свежие записи

• Насколько надёжен электромагнитный домофон?
• Как выбрать автоматический шлагбаум
• Система видеонаблюдения для быта
• Домофонный ключ
• Как правильно выбрать домофон
• Достоинства и недостатки IP видеонаблюдения
• Слепые зоны видеонаблюдения

Рубрики

• База знаний
• Портфолио
• Статьи
• Типовые решения
• Услуги
• Установка видеонаблюдения

Всё для для Вашей выгоды

Полезные статьи

• Какой тип интернета лучше всего подходит для удаленного просмотра вашего DVR?
• Видеонаблюдение на производстве
• Слепые зоны видеонаблюдения
• Видеонаблюдение принцип работы
• Почему вы думаете о цене вашей системы безопасности неверно
• Где спрятать ваш DVR
• Сирена для сигнализации дома
• Что такое DVR камера?
• Сжатие Видео H.264
• Автономная система доступа в помещение по отпечатку пальца
• Cчитыватель для ключей в системе СКУД
• Видеонаблюдение и составление технических заданий
• Какая защита на уличных камерах?
• Смарт-камера или классическая система распознавания номеров?

+7 (499) 390-48-38 (Москва и Московская область)
+7 (917) 554-88-96 — WhatsApp/Viber (Бесплатный звонок из всех городов России)

Пн-Пт: с 9:00 до 19:00
Сб-Вс: с 10:00 до 18:00

140408, Московская область, г. Коломна, улица Октябрьской Революции 291 B, этаж 2

Тема: Широкий угол для веб камеры. Возможно?

Опции темы

• Версия для печати
• Отправить по электронной почте…

Поиск по теме

Оценка этой темы

Отображение

• Линейный вид
• Комбинированный вид
• Древовидный вид

Широкий угол для веб камеры. Возможно?

Всем доброго. Возник вопрос, можно ли на обычной веб камеры сделать широкоугольную картинку как на регистраторах? Сейчас пользую logitech c310. Может существуют в миру не дорогие фильтры или объективы заточенные под вебки или иное решение? Заранее спасибо.

Re: Широкий угол для веб камеры. Возможно?

есть недорогие объективы х0.67 которые цепляются к камере магнитиком. на вебкамеру предварительно клеится мет. кольцо.

Re: Широкий угол для веб камеры. Возможно?

Воо, то что нужно. Пошел искать где прикупить Пасиб.

Re: Широкий угол для веб камеры. Возможно?

Re: Широкий угол для веб камеры. Возможно?

Думается в эту сторону копать
http://all-iphone.ru/2008/12/30/obek. ja-iphone.html
http://ru.aliexpress.com/product-gs/. olesalers.html

Последний раз редактировалось eclipsemmc; 21.03.2011 в 20:13 .

Re: Широкий угол для веб камеры. Возможно?

Re: Широкий угол для веб камеры. Возможно?

а вообще я уже против вебкамер в авто.
Например взять автономный видеригестратор. например такой
http://www.dealextreme.com/p/3-0m-pi. imestamp-44984
Габариты примерно как у толстенького сотового телефона. а если учесть что она распологается в горизонтальной плоскости то и габариты уже не имеют значения.

Стоимость такая же как у веб камеры с хорошим качеством картинки(2400р с доставкой).

Качество картинки можете оценить:
http://www.youtube.com/watch_popup?v. &vq=hd720#t=43
http://www.youtube.com/watch_popup?v. &vq=hd720#t=22
(youtube пережимает немного ухудшая качество картинки, так что если вам понравилось качество этих роликов, в живую они будут смотреться еще лучше)

НО.
1. Как вы заметили, угол обзора более 120гр, сами можете увидеть что в большинстве случаев видна торпеда, а так же габариты капота и машины которые могут подрезать, а значит как минимум экономим 300-400р на накладных объективах.

2. любой накладной объектив ухудшает качество картинки особенно это качается краев(мыло). а так же уменьшает светосилу объектива. что не лучшим образом может сказаться на качестве ночной съемки.

3. качество ночной съемки у нормальных видеорегистраторов(не за $50-$60) очень достойное и может посоревноваться с дорогими вебкамерами.

4. Нет заморочек с креплением, все необходимое уже в комплекте. а значит можем еще на $10(300-500р) уменьшить стоимость самого регистроатора.

5. Автономник никак не зависит от компьютера, все что ему нужно это только питание от авто. а это значит:
а) он сразу начинает работать после подачи на него напряжения, и не ждет пока стартанет комп, загрузится винда, загрузятся приложения, он сразу начинает писать.
б) он не превращается в бесполезную безделушку если наш компьютер переглючило, или если мы его демонтировали для очередных домашних работ.
в) не нужно никаких заморочек с подбором программ для регистрации. их настройкой, подбором видео кодеков, подбором железа чтобы эти кодеки нормально работали не затормаживая работу системы.
г) наких заморочек с драйверами, автофокусом т.д. и т.п.

Короче я считаю что за 2400р купить готовый комплект работающий по принципу поставил и забыл это просто подарок судьбы(или китайцев если хотите )

Ну а для просмотра видео у автономника есть композ. видевыход, который можно завести на вход монитора. или можно установить микроСД карту с переходником, и при необходимости вставлять карту в сотовый телефон.

Ну а если не охота заморачиваться. можно взять вот такую модификацию:
http://www.dealextreme.com/p/2-5-lcd. de-angle-35356
Но она подороже.
Ну а это вообще мечта идиота
http://www.dealextreme.com/p/12-0mp-. -2-5-lcd-47859
Но как обчно не без своих заморочек.

А вообще много обсуждений по ним вот тут:
http://www.ebay-forum.ru/phpBB2/forum73.html
самые интересные из всех обсуждаемых камер это:
1. Обзор. Автомобильный регистратор F900HD
2. Обзор. Автомобильный регистратор HD720P
ну и
3.Обзор. Автомобильный регистратор MDVR-5MP

Собственно говоря все. как говортся делайте выводы.

Последний раз редактировалось HiddenPilot; 22.03.2011 в 05:24 .

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.

Фокусное расстояние камеры видеонаблюдения

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

Для ведения видеонаблюдения на обширном участке используются камеры с широким углом обзора, а при просмотре объектов «зажатых», типа длинный коридор с узким.

Параметры, влияющие на угол обзора

Как уже писалось выше, три 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. Следовательно, можно наблюдать за объектами, которые находятся на относительно большом удалении от камер видеонаблюдения. И наоборот, чем меньше фокусное расстояние, тем больше угол обзора. Соответственно в кадр камеры попадает больше объектов.

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

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:

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

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:

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.

Скачать таблицу «Зависимость углов обзора от фокусного расстояния и размера матрицы» в формате .xlsx

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. Такие камеры называются Speed doome, о них вы можете почитать в статье «Скоростные купольные камеры»

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.

Улучшаем обзорность в автомобиле. Часть 2. Рамка для номерного знака со встроенной камерой заднего вида Podofo CP-006.

• Цена: 1090 р.

• Перейти в магазин

Вчера я опубликовала топик о мониторе для камеры заднего вида, сегодня настал черед второй части — рассказа о самой камере.
Добро пожаловать под кат.

В коробке была сама рамка, кабель питания и видеокабель, инструкция.






Производитель заявляет водостойкость IP68 и противоударность. Степень защиты IP68 подразумевает полную защиту от пыли, а также защиту при полном погружении в воду на глубину более 1 метра. Испытание при мытье Karcher’ом камера выдержала, топить камеру я не стала.
Следующее обещание продавца — 170 градусный угол обзора. В этой статье написано, что обычно продавцы указывают диагональный угол обзора камер, который, естественно, будет больше, хотя нас интересует горизонтальный угол обзора, так как именно он и обеспечивает безопасность маневра. Также из обзора камер в этой статье видно, что обычный угол обзора камер составляет около 100 градусов, редко у какой камеры он превышает 145 градусов. По моим приблизительным подсчетам на основании расстояния до стены, в данной камере горизонтальный угол обзора составляет как раз около 100 градусов. Я не хочу сказать, что продавец приукрасил характеристики, скорее история как с большинством техники, когда указывается максимальная потребляемая мощность, малоинформативная, по своей сути, величина, а не средняя.
Заявленный изменяемый угол наклона камеры 45 градусов. Изначально максимальный угол наклона был около 30 градусов, который не обеспечивал нужной видимости на расстоянии до 1 метра (камера задумчиво смотрела вдаль). Для того, чтобы наклонить камеру ниже, пришлось отрезать нижнюю часть крепления прижимной рамки камеры.
Так выглядят 4 болта крепления камеры к рамке.

Ниже на фотографиях показана доработка.


Удаление лишней части позволило увеличить угол наклона приблизительно на 20-25 градусов. Люфтов нет, камера держится прекрасно.
Длины видеокабеля (6,5 м.) вполне достаточно для среднестатистического хэтчбека или седана с учетом того, что кабель был проложен по штатному жгуту проводки от монитора на передней панели до самой камеры в крышке багажника, и даже пришлось спрятать лишний метр кабеля в обшивке багажника.
К сожалению, крепление камеры не совсем подходит для российского номерного знака. Практически на всех иномарках штатное крепление заднего номерного знака находится ближе к центру рамки (в тех местах, где закреплена рамка на моей машине). В этой рамке на нужном месте находятся две большие дырки. Для того, чтобы закрепить эту рамку, пришлось разрезать то, что было под рукой — старую рамку. Чуть позже заменим крепление металлическими пластинами.


Номер в рамке фиксируется благодаря выступающей камере (номер довольно плотно подсовывается под нее). Если крепить номер при помощи болтов или каких-либо других надежных креплений, то можно поцарапать кузов, поэтому я просто зафиксирую его хомутами. К счастью, времена, когда у нас в регионе воровали номера, в прошлом, да и номер у меня не блатной.



На моей машине камера заднего вида подключается к заднему левому фонарю освещения заднего хода. Самым сложным в подключении монитора и камеры заднего вида было протянуть провода по штатному жгуту проводки, особенно кабель видеосигнала от камеры через гофру проводки крышки багажника, на это ушло около получаса. Отверстие маленькое, а тюльпан большой, пришлось использовать силиконовую смазку, чтобы тюльпан не закусывало.




Теперь о парковке. На дисплее разноцветным пунктиром помечено несколько зон. Соответствие разметки на экране реальному расстоянию я установила опытным путем. Для теста я пробовала подъезжать вплотную к стене.
Стоит заметить, что камера перестраховывается.
В тот момент, когда красная разметки уже не осталось, а парктроник истерично надрывался, сигнализируя об угрозе столкновения, до стены оставалось еще 34 сантиметра.


Граница красной разметки — 47 сантиметров.


Конец красной разметки, начало желтой разметки — 63 см.



Граница зеленой разметки — расстояние 1,4 метра.



Качество изображения меня вполне устраивает, его достаточно для безопасной парковки.


Камера имеет 4 светодиода для парковки ночью, этого освещения вполне хватает.
Следующие фотографии сделаны в три часа ночи во дворе без фонарей.
Вид через лобовое стекло:

Вид в левое зеркало заднего вида с нажатым тормозом:

Качество съемки ночью при нажатом тормозе:

Тоже самое, но без тормоза (нереальная ситуация, ведь обычно мы тормозим при парковке). Используется только свет от камеры:

Вид в три часа ночи при уличном освещении:

В целом я камерой и монитором очень довольна, все-таки раньше я не доверяла своему китайскому парктронику на 100%. Сейчас я чувствую себя гораздо увереннее, когда во время параллельной парковки нужно втиснуться между двумя близко стоящими автомобилями или сдать назад при наличии низкого заборчика или торчащего из земли штыря.

Увидеть работу камеры вы можете на это видео:

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

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.