Как выбрать фокусное расстояние камеры видеонаблюдения: руководство для эффективного контроля

Что такое фокусное расстояние?

Фокусное расстояние (обозначается в миллиметрах, мм) – это расстояние между оптическим центром объектива и плоскостью изображения (матрицей камеры), когда камера фокусируется на бесконечно удаленном объекте. Этот параметр напрямую связан с углом обзора камеры:

• Короткое фокусное расстояние (широкоугольный объектив): Большой угол обзора, охватывает широкую площадь, но объекты на расстоянии кажутся мелкими и детализация снижается.
• Длинное фокусное расстояние (телеобъектив): Узкий угол обзора, позволяет “приблизить” удаленные объекты, делая их более детализированными, но охватывает меньшую площадь.

Типы фокусных расстояний и их применение.

Объективы камер видеонаблюдения можно разделить на три основные категории по фокусному расстоянию:

1. Широкоугольные объективы (например, 2.8 мм, 3.6 мм, 4 мм):

   • Характеристики: Большой угол обзора (от 70° до 110° и более).
   • Применение: Идеальны для общего обзора больших пространств, таких как:
     • Входы в здания, лестничные пролеты.
     • Складские помещения, ангары.
     • Открытые территории, парковки.
     • Просторные комнаты, торговые залы.
   • Преимущества: Минимальное количество камер для охвата большой площади.
   • Недостатки: Объект на значительном расстоянии будет выглядеть маленьким, детализация снижена. Возможны искажения по краям кадра (бочкообразная дисторсия).

2. Стандартные (нормальные) объективы (например, 6 мм, 8 мм):

   • Характеристики: Угол обзора около 45-60°. Это приближенно к тому, как видит человеческий глаз.
   • Применение: Универсальны, подходят для большинства ситуаций, где требуется как охват, так и некоторая детализация:
     • Коридоры.
     • Офисные помещения.
     • Небольшие придомовые территории.
     • Зоны, где нужно идентифицировать людей, но не требуется высокая детализация их лиц издалека.
   • Преимущества: Хороший баланс между углом обзора и детализацией.
   • Недостатки: Не идеальны для очень больших площадей или для детального наблюдения за удаленными объектами.

3. Телеобъективы (например, 12 мм, 16 мм, 25 мм и более):

   • Характеристики: Узкий угол обзора (от 20° до 30° и менее).
   • Применение: Используются там, где требуется детальное наблюдение за удаленными объектами или зонами:
     • Наблюдение за периметром территории на большом расстоянии.
     • Контроль кассовых зон, кассиров (для идентификации).
     • Наблюдение за конкретными точками интереса (например, входная дверь, парковочное место).
     • Автомобильные номера.
   • Преимущества: Высокая детализация удаленных объектов.
   • Недостатки: Охватывают очень узкую область, что требует установки большего количества камер для полного покрытия.

Вариофокальные объективы: гибкость и универсальность.

Кроме объективов с фиксированным фокусным расстоянием, существуют вариофокальные объективы. Они позволяют регулировать фокусное расстояние в определенном диапазоне (например, от 2.8 до 12 мм).

• Преимущества:
  • Гибкость: Позволяют настроить угол обзора камеры непосредственно на объекте после установки, без необходимости замены объектива.
  • Экономия: Одна камера с вариофокальным объективом может заменить несколько камер с фиксированным фокусным расстоянием.
  • Оптимальная настройка: Можно добиться идеального баланса между охватом и детализацией для конкретной сцены.
• Недостатки:
  • Как правило, стоят дороже камер с фиксированным объективом.
  • Требуют более точной настройки при установке.

Как рассчитать необходимое фокусное расстояние?

Чтобы выбрать оптимальное фокусное расстояние, следуйте этим шагам:

1. Определите зону наблюдения: Четко определите, какую именно область вы хотите контролировать. Нарисуйте план территории или помещения.

2. Определите цель наблюдения: Что именно вы хотите видеть?

   • Общий обзор: Широкоугольный объектив.
   • Идентификация людей (лица, одежда): Стандартный или слегка телеобъектив.
   • Идентификация объектов (номера автомобилей, мелкие детали): Телеобъектив.

3. Измерьте расстояние: Определите расстояние от предполагаемого места установки камеры до самой дальней точки, которую вы хотите контролировать.

4. Используйте таблицы и онлайн-калькуляторы: Существует множество ресурсов, которые помогут рассчитать угол обзора камеры в зависимости от ее фокусного расстояния и размера матрицы. Например:

   • Приближенный расчет: Существуют таблицы, показывающие типовые углы обзора для различных фокусных расстояний (например, 3.6 мм ≈ 80°, 6 мм ≈ 50°, 12 мм ≈ 25°).
   • Онлайн-калькуляторы: Многие производители камер и специализированные сайты предлагают онлайн-калькуляторы, где вы можете ввести размер матрицы, фокусное расстояние и расстояние до объекта, чтобы получить точный угол обзора и оценить размеры объектов в кадре.

5. Сделайте поправку на детализацию: Помните, что для надежной идентификации человека (например, чтобы различить лицо) требуется определенное количество пикселей на его изображении. Общие рекомендации:

   • Общий обзор: 10-20 пикселей на метр.
   • Идентификация человека: 40-60 пикселей на метр.
   • Идентификация лица: 80-120 пикселей на метр.

   Если вам нужна высокая детализация лиц на расстоянии 15 метров, вам понадобится камера, которая обеспечит примерно 80-120 пикселей на метр, что потребует объектива с более длинным фокусным расстоянием и/или камеры с высоким разрешением.

Примеры расчета:

Задача: Охрана периметра частного дома. Необходимо видеть, кто подходит к калитке на расстоянии 10 метров, и при этом иметь возможность различать лица.

• Требуемая детализация: ~80 пикселей на метр.
• Расстояние: 10 метров.
• Необходимое количество пикселей: 10 м * 80 пикс/м = 800 пикселей (на ширину лица, например).
• Вывод: Обычная камера с разрешением 2 Мп (Full HD) будет иметь ширину изображения около 1920 пикселей. Для такого расстояния потребуется объектив с более длинным фокусным расстоянием (например, 8 мм или 12 мм), чтобы получить достаточно узкий угол обзора и сконцентрировать пиксели на нужной области.

Задача: Охранный мониторинг торгового зала супермаркета. Нужно контролировать широкую площадь, видеть всех покупателей и персонал.

• Требуемая детализация: Общий обзор, идентификация людей.
• Площадь: Широкая.
• Вывод: Здесь подойдут широкоугольные объективы (2.8 мм или 3.6 мм), которые обеспечат максимальный охват. Для более детального контроля отдельных зон (например, кассовых аппаратов) могут использоваться камеры с вариофокальными объективами или стандартными объективами.

Советы по выбору

• Не экономьте на вариофокальных объективах: Если вы не уверены в точном расстоянии или планируете менять конфигурацию, вариофокальные объективы – ваш лучший выбор.
• Учитывайте разрешение камеры: Фокусное расстояние и разрешение камеры работают в паре. Высокое разрешение с широким углом обзора может дать хорошую детализацию на близком расстоянии, но потерять ее на дальнем.
• Проводите тестовую установку: По возможности, перед окончательным выбором камеры, попробуйте установить ее в предполагаемом месте и оценить качество изображения с помощью монитора.
• Проконсультируйтесь со специалистами: Если у вас возникают сомнения, обратитесь к профессионалам в области видеонаблюдения. Они помогут рассчитать оптимальные параметры и подобрать подходящее оборудование.

Выбор правильного фокусного расстояния – это не просто техническая деталь, а основа эффективной системы видеонаблюдения. Уделив этому вопросу должное внимание, вы сможете обеспечить максимальную безопасность и контроль над нужными вам объектами.

Запутались в выборе фокусного расстояния ?Мы вам поможем.